近日，我所仿生催化合成研究組（211組）陳慶安研究員團隊在不對稱多組分反應研究方面取得新進展，提出以芳胺、芳醛和氮雜環丁酮為起始原料，在手性磷酸作用下經過亞胺和烯胺中間態，一步構建具有多手性中心的四氫喹啉并氮雜環丁烷結構的新策略。
光學純氮雜環丁烷并環結構廣泛存在于自然界和藥物相關結構中，因而，探索一種該結構的高效自組裝方法是非常必要的。相比于目前已經發展成熟的金屬催化過程，有機催化研究相對較少。
本工作中，陳慶安團隊選擇商業可得的芳胺、芳醛和氮雜環丁酮為起始原料，探索不對稱小分子催化反應研究，構建了光學純氮雜環丁烷的新方法。研究發現，胺與醛酮類底物易于相互反應得到多種活性中間體，例如亞胺、烯胺以及交叉Aldol產物等，這使得反應體系復雜且不可控。因此，實現高區域選擇性、對映選擇性和非對映選擇性地生成手性氮雜環丁烷有較大的困難。為解決上述問題，團隊通過引入手性磷酸（CPA）作為催化劑，通過較好的非對映選擇性和對映選擇性，經一步反應構建了三個連續的立體中心。DFT計算表明，該反應是經由烯胺亞胺加成和Friedel-Crafts進攻的分步過程實現的。該策略實現了小分子催化構建手性氮雜環丁烷結構，為不對稱多組分反應研究提供了新思路。
相關研究以“CPA-Catalyzed Multicomponent Reaction of Anilines, Aldehydes, and Azetidinones: Rapid Access to Enantiopure Fused Azetidines”為題，發表在《化學催化》（Chem Catalysis）上。該工作的第一作者是我所211組博士研究生錢磊磊。上述工作得到國家自然科學基金等項目的資助。（文/圖 錢磊磊）
