「Spotlight Research」∣马普所 无环N-手性胺的不对称合成

The Asymmetric Synthesis of an Acyclic N-Stereogenic Amine.

Chendan Zhu^#, Sayantani Das^#, Marie Sophie Sterling, Nobuya Tsuji, Spencer J. Léger, Frank Neese, Chandra Kanta De*, Benjamin List*

Nature. 2025, DOI: 10.1038/s41586-025-09905-z

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最大的困难就是原料和产物的分离问题。原料和产物和产物都不耐保存，而我们却是在2020年新冠疫情期间开展的这个课题。遇到困难，我们只有不断试错。期间不知道优化了多少次分离提纯步骤，尝试了多少种保存方法，重复了多少次的合成。

特别辛苦的是原料的合成和产物的分离。因为原料不仅对空气敏感，还对温度敏感，室温下即使在氩气保护下4小时就能分解80%，所以原料的提纯条件我摸索了很久，最终才得到了可靠的合成纯化方法。还有就是产物的分离纯化，我们想要表达不需要特殊的分离合成设备的理念，但又因为产物会在室温下消旋化，所以每次反应结束后的分离必须要快，都是在室温下30分钟内完成。而且，由于原料的分解和产物的消旋化性质，不耐保存，每次我们重复反应都需要先从最初的原料合成开始，从2020年开始这个课题，不知道重复了多少遍合成。

烧脑的是对于反应过程的描述，我们和Ben讨论了很多。因为除了是首次不对称催化合成非环N手性胺外，在手性的形成上还是有新意的。我们讨论的重点是，前手性Re和Si的定义/范围在这里能不能适用。在我们的反应中，反应中心C中心不能被定义前手性面，生成孤对电子的N中心虽然可以被用于定义Re和Si面，但会引起歧义。举例来说，如果说亲核试剂从N中心的Re面进攻（即C中心新生成的键在Re面），但是N中心新生成的孤对电子却是在Si面。这样一来，如果简单说前手性中心的Re面进攻，但其实手性中心的新因素却是在Si面形成。这就是歧义的点。（当然，可以用详细描述消除误解，像上面描述的，先用N定义前手性面，再描述非手性中心C进攻面，最后再描述手性中心N孤对电子形成面。）我们在想，有没有更简洁的描述，同时也避免歧义。因此，我们需要一种描述，既能描述一步反应，同时能照顾到两个面新形成的因素。所以我们想到了Re/Si-lobe来描述。为什么要更简洁的描述？科学不就是在追求用简洁的语言去描述复杂世界的规律么。

主要还是合成化学中的不对称催化反应。但我对一些能工业化的催化也很感兴趣，比如聚合物催化等。

欢迎各位读者合作讨论和批评指正，共同进步。