手性亞磺酰胺是一類非常重要的化合物，常存在于天然產(chǎn)物、醫(yī)藥中間體中，同時(shí)也常用作手性助劑合成手性胺，作為催化劑催化有機(jī)反應(yīng)等。鑒于手性亞磺酰胺重要用途，化學(xué)工作者投入了大量的精力對(duì)其合成進(jìn)行研究探索。截止目前，手性亞磺酰胺的合成方法主要是通過(guò)拆分，或者利用手性助劑進(jìn)行非對(duì)映選擇性合成，采用不對(duì)稱催化的策略合成手性亞磺酰胺具有重要意義，同時(shí)也具有較大挑戰(zhàn)。
近日，成都生物所李光勛副研究員與唐卓研究員在該領(lǐng)域的研究取得新進(jìn)展，該課題組實(shí)現(xiàn)了首例不對(duì)稱催化合成手性亞磺酰胺，如圖一所示。以次磺酰胺為底物，雙氧水為氧化劑，以手性聯(lián)萘二酚骨架磷酸為催化劑，充分利用各組分之間的氫鍵作用成功地合成多種類型手性亞磺酰胺。在該反應(yīng)中手性磷酸與過(guò)氧化氫通過(guò)氫鍵活化增強(qiáng)過(guò)氧化氫親電性，同時(shí)，次磺酰胺N-H質(zhì)子與手性磷酸P=O鍵氧原子通過(guò)氫鍵作用結(jié)合。這種氫鍵作用使催化劑扮演雙重作用，既能活化雙氧水，又能固定次磺酰胺，使氧原子選擇性的在一面轉(zhuǎn)移，從而以高收率，高對(duì)映選擇性得到手性亞磺酰胺。該方法克服了傳統(tǒng)手性誘導(dǎo)策略合成手性亞磺酰胺的諸多不足：如反應(yīng)收率低，不符合原子經(jīng)濟(jì)效益，底物普適性受限等。
圖一：手性亞磺酰胺的首例不對(duì)稱催化合成
值得一提的是，所得到的手性亞磺酰胺可以通過(guò)簡(jiǎn)單衍生合成多種手性亞砜與手性亞磺酰胺，如圖二所示。反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)物構(gòu)型翻轉(zhuǎn)，同時(shí)收率與對(duì)映選擇性均能保持很高。
圖二：手性亞磺酰胺的衍生合成研究
該研究作為首例不對(duì)稱催化策略合成亞磺酰胺的方法發(fā)表在催化類國(guó)際期刊ACS Catalysis, 2019, 9(2), 1525-1530. 該研究得到中國(guó)科學(xué)院青促會(huì)、四川省應(yīng)用基礎(chǔ)研究、四川省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。