基于磺酰基不对称重排的含手性硫原子化合物集成式合成方法研究
结题报告
批准号:
21901026
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.5 万元
负责人:
秦文灵
依托单位:
学科分类:
B0105.催化合成反应
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
含手性硫原子化合物主要包括手性亚磺酸酯、手性亚砜以及手性亚磺酰胺,其在生物医药以及不对称有机合成领域有着重要而广泛的应用。目前,硫原子手性中心的构建方法主要有手性醇诱导、不对称氧化、亚砜阴离子不对称芳基化及烷基化等。现有方法能够分别实现手性亚磺酸酯、手性亚砜以及手性亚磺酰胺的合成。然而,能同时实现含手性硫原子三种化合物集成式合成的方法还有待开发,这需要合成化学从原理和效率上的进一步突破。针对这一问题,本项目拟采取有机小分子催化磺酰基不对称重排的策略制备含手性硫原子的活性中间体,将其分别与醇、亲核性烷基试剂以及胺发生亲核取代反应以实现含手性硫原子化合物的集成式合成。催化不对称重排是构建手性中心最高效、最理想的方法之一,其在硫原子手性中心构建方面的研究还未见报道。本项目的研究将为有机小分子催化构建硫原子手性中心的方法学发展和含有手性硫原子的天然产物、药物和配体的合成提供新的途径。
英文摘要
Chiral organosulfur compounds with a stereogenic sulfur atom include sulfinates, chiral sulfoxides and chiral sulfonamides. They are prevalent in natural products, medicinal chemistry, and also widely used as chiral auxiliaries, chiral ligands, and organocatalysts in asymmetric synthesis. In general, the stereogenic sulfur center are constructed through asymmetric oxidation, chiral alcohol induction, asymmetric sulfinylation and asymmetric arylation of sulfenate anions. The existing methods can respectively achieve the synthesis of chiral sulfoxide, chiral sulfenamide and chiral sulfinate. However, to our knowledge, a collective method for synthesis of three kind of chiral organosulfur compounds with a stereogenic sulfur atom was rarely investigated. The development of such method requires further breakthroughs of synthetic chemistry. Accordingly, we aim to develop a method to realize collective synthesis of chiral organosulfur compounds with a stereogenic sulfur atom through organocatalytic asymmetric sulfonyl rearrangement reaction. First, the stereogenic sulfur atom center will be constructed through organocatalytic sulfonyl rearrangement, following with substitution reaction with nucleophiles such as alcohol, nucleophilic alkylation reagent and amine, to deliver chiral sulfinates, chiral sulfoxides and chiral sulfinamides in a collective manner. Furthermore, the mechanism of this asymmetric rearrangement reaction will be investigated through isotopic tracer method and on-line infrared analysis. This project will provide a new avenue to construct chiral sulfur stereogenic center and realize the collectively synthesis of chiral organosulfur compounds with a stereogenic sulfur atom, including natural products, drugs and chiral ligands.
在本项目经费的支持下,我们发展了磺酰基不对称重排、脱氧亲核取代构建硫原子手性中心的方法;以此方法学为基础,实现了手性亚磺酸酯、手性亚砜、手性亚磺酰胺类化合物的不对称合成。该研究成果是首例基于有机小分子催化的以含六价硫原子有机硫化合物为底物实现含四价硫原子手性中心的构建研究,突破了六价硫到四价硫不对称转化的难题,为硫原子手性中心构建提供了新的途径,为手性有机硫药物、配体的高效不对称合成打下了坚实的基础,该部分研究成果已经在Nature子刊Nature Chemistry上发表。在实现磺酰基不对称重排反应的基础上,我们继续探索了利用有机小分子催化邻炔基萘酚的不对称重排,构建具有高活性、多反应位点、高立体选择性控制的含硫联烯醌中间体,进而实现了手性磺酰胺、手性亚砜亚胺的不对称合成。除此之外,在该项目资助下,我们还完成了含硫杂环的联芳基轴手性化合物以及其它具有中心手性、轴手性元素的新型骨架化合物的不对称合成,并考察了其在不对称催化、抗肿瘤药物研发等领域的应用。相关研究工作发表学术论文9篇,培养博士生1名,硕士生5名,本科生8名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Chiral Naphthyl-C2-Indole as Scaffold for Phosphine Organocatalysis: Application in Asymmetric Formal [4+2] Cycloaddition Reactions
手性萘基-C2-吲哚作为膦有机催化的支架:在不对称形式[4 2]环加成反应中的应用
DOI:10.1021/acs.orglett.0c02519
发表时间:2020-09-04
期刊:ORGANIC LETTERS
影响因子:5.2
作者:He, Tingting;Peng, Lei;Yan, Hailong
通讯作者:Yan, Hailong
Diversity-Oriented Enantioselective Construction of Atropisomeric Heterobiaryls and N -Aryl Indoles via Vinylidene Ortho -Quinone Methides
通过亚乙烯基邻醌甲基化物的多样性导向对映选择性构建阻转异构杂联芳基和N-芳基吲哚
DOI:10.31635/ccschem.021.202101154
发表时间:2021
期刊:CCS Chemistry
影响因子:11.2
作者:Da Xu;Shengli Huang;Fangli Hu;Lei Peng;Shiqi Jia;Hui Mao;Xiangnan Gong;Fenglan Li;Wenling Qin;Hailong Yan
通讯作者:Hailong Yan
N-Iodosuccinimide-Mediated Dimerization of 2-Alkynylnaphthols: A Highly Diastereoselective Construction of Bridged Polycyclic Compounds via Vinylidene ortho-Quinone Methide Intermediate
N-碘代琥珀酰亚胺介导的 2-炔基萘酚二聚化:通过亚乙烯基邻醌甲基化物中间体构建桥联多环化合物的高度非对映选择性结构
DOI:10.1021/acs.orglett.0c01458
发表时间:2020
期刊:Organic Letters
影响因子:5.2
作者:Tan Yu;Zhao Zhengxing;Chen Zhili;Huang Shengli;Jia Shiqi;Peng Lei;Xu Da;Qin Wenling;Yan Hailong
通讯作者:Yan Hailong
Organocatalytic atroposelective construction of axially chiral N, N- and N, S-1,2-azoles through novel ring formation approach.
通过新型成环方法有机催化旋转选择性构建轴向手性 N, N- 和 N, S-1,2-唑
DOI:10.1038/s41467-022-29557-1
发表时间:2022-04-11
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:
通讯作者:
Organocatalytic asymmetric deoxygenation of sulfones to access chiral sulfinyl compounds
砜的有机催化不对称脱氧以获得手性亚磺酰基化合物
DOI:10.1038/s41557-022-01120-x
发表时间:2023-01
期刊:Nature Chemistry
影响因子:21.8
作者:Shengli Huang;Zhen Zeng;Nan Zhang;Wenling Qin;Yu Lan;Hailong Yan
通讯作者:Hailong Yan
手性有机硫化合物的不对称合成研究
  • 批准号:
    CSTB2023NSCQ-MSX0057
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    秦文灵
  • 依托单位:
国内基金
海外基金