
图 外消旋烷基卤代物与亚胺的对映汇聚式还原加成
在国家自然科学基金项目(批准号:22171079、22371071、92356301、22471191、22401092)资助下,华东理工大学陈宜峰团队与天津大学黄跟平团队合作,在对映汇聚式自由基加成方面取得进展。相关成果以“外消旋烷基卤代烃对映汇聚式自由基加成构建连续手性中心(Enantioconvergent radical addition of racemic alkyl halides to access vicinal stereocenters)”为题,于2025年10月6日在线发表于《自然·化学》(Nature Chemistry)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41557-025-01967-w。
具有连续手性中心的C(sp3)–C(sp3)键广泛存在于药物、天然产物等生物活性分子中,发展其高效、精准的合成方法是有机化学的核心挑战之一。尽管过渡金属催化的不对称交叉偶联反应已取得重要进展,但以外消旋烷基卤化物为原料,高选择性构建连续手性中心(尤其是含全碳季碳的连续手性中心),仍是该领域亟待突破的难点。
针对以上挑战,上述团队利用不对称还原加成新策略,以稳定易得的有机亲电试剂替代传统金属有机试剂,发展了一种基于丰产金属钴的不对称自由基加成体系,直接构筑手性C(sp3)–C(sp3)键,成功实现了外消旋烷基卤代物与亚胺的对映汇聚式还原加成。该反应条件温和、底物适用性广,能够以优异的对映与非对映选择性构建多种相邻手性中心,并高效合成一系列重要的手性砌块,包括氨基酸、有机膦、氨基醇、含氮杂环和C-糖基氨基酸等。通过结合机理实验与密度泛函理论计算,深入阐明了反应机理及立体选择性来源。
该研究不仅发展了自由基手性精准控制的新方法,也为烷基卤代物的立体选择性转化提供了新思路。