大连化物所催化去外消旋化研究取得新进展

文章来源：大连化学物理研究所    发布时间：2015-09-18  

近日，中国科学院大连化学物理研究所手性合成研究组研究员周永贵领导的科研团队在催化去外消旋化研究工作中取得新进展，成功实现了以四氢异喹啉为核心骨架的二级胺、三级胺的催化去外消旋化。相关研究成果以Concise Redox Deracemization of Secondary and Tertiary Amines with a Tetrahydroisoquinoline Core via a Nonenzymatic Process 为题发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 10496−10499.)。

对外消旋混合物进行手性拆分目前仍然是实际生产中获得手性产品的最主要方法。然而拆分过程最大的问题在于最高理论收率只有50%，产出效率低下，造成了手性资源的严重浪费。去外消旋化（deracemization）是指在不涉及到中间体分离的情况下，将外消旋混合物完全转化为单一对映异构体的化学过程，且化学结构不变，理论收率为100%。“去外消旋化”策略有可能成为解决拆分过程效率低下这一桎梏的有效途径。胺类化合物的去外消旋化反应是这一领域非常具有挑战性的难题，到目前为止，成功的例子还不多见。

去外消旋化由两个反应方向相反并且机理途径完全不同的过程组成，其中至少一个过程需要进行有效的对映选择性控制。氧化还原是去外消旋化反应中最常见的一种组合，通过手性中心的破坏与重建实现去外消旋化。这一过程的难点主要在于氧化剂与还原剂极易相互淬灭，目前主要采用分步操作或物理隔离来解决这一问题。

一直以来，该所手性合成研究组致力于芳香杂环化合物的不对称氢化的研究，并取得了一系列重要成果。该小组发现氧化试剂NBS能够在氢化条件下不被淬灭，同时对胺类化合物进行有效的氧化。将这种相互兼容的NBS氧化及铱催化不对称氢化巧妙结合起来，通过简洁的一锅、单步操作实现了取代四氢异喹啉的去外消旋化，并且获得最高95%收率及98%ee。该研究为手性四氢异喹啉的合成提供了简单易行的方法，为其他简单胺类及醇的去外消旋化提供了新的思路。

大连化物所催化去外消旋化研究取得新进展