徐森苗团队:手性亚砜亚胺催化不对称合成研究获新进展

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手性亚砜亚胺具有碱性的氮原子和在极性溶剂中良好的溶解性，是一类具有潜在应用价值的生物电子等排体（图1）。目前，合成这类化合物的主要策略是基于手性底物的立体专一性转化，如手性亚砜的亚胺化、手性亚砜亚胺的氧化和手性亚磺酰胺的S官能团化。近年来，利用过渡金属催化的不对称C-H键活化方式，为合成手性亚砜亚胺提供了新思路。然而，绝大部分过程生成了环状亚砜亚胺。鉴于非环状亚砜亚胺的重要性，利用不对称C-H键活化发展非环状手性亚砜亚胺的合成方法仍具有重要意义。

图1.手性亚砜亚胺的重要性

　　中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择性氧化国家重点实验室徐森苗团队（有机硼催化组）致力于过渡金属催化的区域和立体选择性碳氢键硼化反应。通过发展新策略，实现了烯烃的区域和立体选择性硼氢化反应（Chem. Sci. 2018, 9, 5855-5859; Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 8187.）。发展了一类以1,2-二苯基乙二胺为手性骨架、具有强σ给电子能力的新型手性双齿硼基配体（CBL），能够在温和条件下加速过渡金属对惰性C-H键的化学、区域和立体选择性氧化加成，实现了一系列具有挑战性的不对称C-H键硼化反应（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5334; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599；Chin. J. Chem. 2020, 38, 1533; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12062; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 3524; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5843; ACS Catal. 2021, 11, 13445; ACS Catal. 2022, 12, 1830; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202201463.），为手性分子的快速合成提供了原子和步骤经济的新方法。
　　近日，该团队与中山大学柯卓锋团队合作，针对中性亚砜亚胺存在配位能力弱、竞争区域选择性、竞争配位等问题，发展了一类具有大位阻边臂的CBL,实现了铱催化的N-硅基保护的二芳基亚砜亚胺类化合物高区域和高对映选择性C-H键硼化反应（图2）。机理研究表明，配体边臂与底物的位阻作用是提高区域和对映选择性的关键。除此之外，研究人员利用C-B键丰富的化学性质，对获得的手性产物进行了系列衍生化，结合N-Si键的转化，实现了生物活性分子手性版本的合成，包括逆转录酶抑制剂（reverse transcriptase inhibitor）和氘代舒洛昔芬（d1-Suloxifen）。

图2.CBL/Ir催化的手性亚砜亚胺的不对称合成

　　相关成果以“Synthesis of Chiral Sulfoximines via Iridium-Catalyzed Regio-and Enantioselective C-H Borylation: A Remarkable Sidearm Effect of Ligand”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.(论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202217130)上。论文第一作者为宋树勇博士研究生。
　　以上工作得到了国家自然科学基金委、羰基合成与选择氧化国家重点实验室的支持。
       文章来源：兰州化物所
       徐森苗，中国科学院兰州化学物理研究所研究员。2009年7月上海有机化学研究所毕业，获得理学博士学位，先后在美国波士顿学院(Boston College)（2013.9-2015.2）、美国俄勒冈大学(Universityof Oregon)（2010.10-2013.7）、日本京都大学化学系（2009.9-2010.10）从事博士后研究工作，2015.3到中国科学院兰州化学物理研究所工作。先后在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed等国际知名杂志发表论文十几篇。