近日,我?;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院趙寶國(guó)教授團(tuán)隊(duì)先后在兩個(gè)化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊上發(fā)布最新研究成果:
上海市仿生催化前沿科學(xué)研究基地(培育)的趙寶國(guó)教授和陳雯雯副研究員團(tuán)隊(duì)在仿生羰基催化不對(duì)稱(chēng)α-烯丙基化反應(yīng)研究中取得進(jìn)展,相關(guān)成果以“Asymmetric a-Allylation of Glycinate with Switched Chemoselectivity Enabled by Customized Bifunctional Pyridoxal Catalysts”為題發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》上。博士研究生馬繼國(guó)、碩士畢業(yè)生高斌為論文共同第一作者,趙寶國(guó)教授和陳雯雯副研究員為論文共同通訊作者。

仿生催化是向大自然學(xué)習(xí)、模擬生物酶的化學(xué)催化技術(shù),具有環(huán)境友好、條件溫和、反應(yīng)高效等優(yōu)點(diǎn),符合綠色可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的需要,是催化學(xué)科的一個(gè)重要發(fā)展方向。趙寶國(guó)教授與陳雯雯副研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)發(fā)展萘環(huán)C3位帶有酰胺側(cè)鏈的大手性空腔的新型雙功能吡哆醛催化劑,首次實(shí)現(xiàn)了氨基未保護(hù)的甘氨酸酯與MBH醋酸酯的仿生不對(duì)稱(chēng)?-C烯丙基化反應(yīng)。反應(yīng)中甘氨酸酯的親核反應(yīng)性從固有的N-烯丙基化轉(zhuǎn)變?yōu)棣?C烯丙基化,以良好的產(chǎn)率和優(yōu)秀的立體選擇性構(gòu)建了一系列手性谷氨酸及其衍生物。

所得產(chǎn)物手性谷氨酸酯廣泛存在于天然產(chǎn)物和藥物分子中,是一類(lèi)重要化合物。該研究突破了需多步反應(yīng)才能構(gòu)建手性谷氨酸酯的傳統(tǒng)方法,為合成具有生物活性的谷氨酸化合物提供了一種高效、原子經(jīng)濟(jì)的新方法,也擴(kuò)展了基于維生素B6的仿生不對(duì)稱(chēng)催化化學(xué)。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市教科委、、上海市仿生催化前沿科學(xué)研究基地(培育)的資金支持。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202200850
此外,該團(tuán)隊(duì)還與中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所丁奎嶺院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)展了一類(lèi)具有超強(qiáng)酸性的新型手性Br?nsted碳酸。相關(guān)成果以“A Powerful Chiral Super Br?nsted C–H Acid for Asymmetric Catalysis”為題發(fā)表在《Journal of American Chemical Society》上。21級(jí)博士生彭兵飛、上海師范大學(xué)和上海有機(jī)化學(xué)研究所聯(lián)合培養(yǎng)的16級(jí)碩士生馬繼國(guó)和19級(jí)碩士生郭建華為論文共同第一作者,趙寶國(guó)教授、陳雯雯副研究員、丁奎嶺院士為論文共同通訊作者。

手性Br?nsted酸是一類(lèi)重要的有機(jī)催化劑,可以有效實(shí)現(xiàn)許多對(duì)映選擇性構(gòu)建碳-碳鍵和碳-雜鍵的反應(yīng)。酸性在不對(duì)稱(chēng)Br?nsted酸催化中至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),酸性越強(qiáng),反應(yīng)活性越高。迄今為止,手性Br?nsted超強(qiáng)酸報(bào)道非常有限,發(fā)展新型手性Br?nsted超強(qiáng)酸催化劑具有重要意義。趙寶國(guó)教授、陳雯雯副研究員團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所丁奎嶺院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)展了一類(lèi)具有超強(qiáng)酸性的新型手性Br?nsted碳酸(BPTM),并成功將其應(yīng)用于多種不對(duì)稱(chēng)反應(yīng)中,均表現(xiàn)出極高的催化活性和優(yōu)秀的立體選擇性,其高催化活性來(lái)源于BPTM的超強(qiáng)Br?nsted酸性。發(fā)展的超強(qiáng)Br?nsted酸催化劑BPTM有望實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)性的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)化,豐富和拓展不對(duì)稱(chēng)Br?nsted酸催化化學(xué)。

該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市教科委、上海市仿生催化前沿科學(xué)研究基地(培育)等的資金支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/jacs.1c12723
(供稿、圖片:化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院)



