【有机】铜催化对映选择性Click反应构建固有手性柱[5]芳烃- 大数跨境

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2025-03-23

导读：刘人荣团队利用铜催化不对称延伸边臂策略，实现铜催化对映选择性Click反应构建固有手性柱[5]芳烃

近日，青岛大学化学化工学院刘人荣团队在Angew. Chem. Int. Ed.上发表题为“铜催化的对映选择性Click反应构建固有手性柱[5]芳烃”。该研究基于铜催化的Click反应，通过“不对称边臂延伸”策略实现了高对映选择性的合成一系列含三氮唑新颖骨架的固有手性柱[5]芳烃。

柱芳烃自2008年Ogoshi课题组报道以来受到了大家广泛的关注，此前大家都是通过HPLC拆分得到固有手性的柱芳烃，对于立体选择性合成还未被广泛研究。传统的Click反应广泛地被用于构建中心手性和轴手性，而构建固有手性还未被报道。刘人荣团队结合他们在固有手性领域的研究基础（Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202319289; Nat. Commun. 2024, 15, 3353; Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202407752），通过铜催化Click反应构建固有手性柱[5]芳烃，有别于去对称化策略，该反应是通过延长柱芳烃的边臂限制其内消旋化实现立体选择性控制（图1）。

图1. 固有手性柱[5]芳烃的发展

作者通过一系列筛选确定最优反应条件，进而考察了底物的普适性。发现一系列苄基叠氮和芳基叠氮均能在体系下高对映选择性的得到固有手性柱[5]芳烃（图2）。同时，作者还利用该方法实现了一些天然产物和药物分子的后期修饰。

图2. 底物拓展

研究团队还尝试一锅法实现非对称固有手性柱[5]芳烃的合成，结果表明，该方法会优先生成非对称的产物，而对称性的固有手性[5]芳烃会少量生成（图3）。此外，作者还尝试了更具挑战性的四取代柱[5]芳烃的合成，结果表明反应能以高对映选择性的生成相应的四取代固有手性柱[5]芳烃。

图3. 底物拓展

通过一系列机理实验研究，该团队揭示了反应的关键中间体和反应路径。实验结果表明，反应是分步进行的，并且立体选择性控制发生在第二步的Click反应过程（图4）。

图4. 机理研究

综上所述，刘人荣团队利用铜催化不对称延伸边臂策略，实现铜催化对映选择性Click反应构建固有手性柱[5]芳烃，打破了传统的只能通过HPLC拆分或手性助剂拆分的限制，为合成固有手性柱[5]芳烃提供了新的策略。利用该策略，有望发展更多类型的不对称催化新反应，实现更多新颖骨架固有手性柱芳烃的合成。

相关成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，青岛大学研究生周文广、青岛大学特聘教授席龙龙和研究生张美如为本文第一作者。刘人荣教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的经费支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Enantioselective Synthesis of Inherently Chiral Pillar[5]Arenes Through Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition

Wen-Guang Zhou, Long-Long Xi, Mei-Ru Zhang, Hao-Ran Wang, Mei An, Jia-Hao Li, Ren-Rong Liu*

Angew. Chem. Int. Ed., 2025, DOI: 10.1002/anie.202502381

导师介绍

刘人荣

https://www.x-mol.com/groups/Liu_renrong

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