上海有機化學所科學家精準合成手性烯烴

　　中國科學院上海有機化學研究所游書力團隊利用金屬銥催化劑的反應特點，從易得的Z-烯丙基酯原料出發，實現了含有Z-烯烴手性化合物的精準合成。該研究揭示了全新的不對稱烯丙基取代反應模式，為含有Z-烯烴結構單元的手性分子提供了一個通用的合成策略，有望應用于藥物化學、天然產物合成等領域。1月22日，該研究成果在線發表于《科學》。

游書力（中）與論文一作蔣茹（右）在交流工作。 黃辛攝

　　Z-烯烴是有機分子的基本結構單元，由于其相對于E-烯烴熱力學不穩定，其高選擇性合成極具挑戰性。含有Z-烯烴的手性結構單元廣泛存在于天然產物和生物活性分子中，發展其高效精準合成方法具有十分重要的意義。

　　過渡金屬催化的不對稱烯丙基取代反應可以便捷地實現含有烯烴結構的手性分子合成，但高選擇性地得到含有Z-烯烴的手性產物十分困難。

　　游書力團隊基于對金屬銥催化烯丙基取代反應的機理研究，發現π-烯丙基銥絡合物的構型翻轉較慢，Z-烯烴底物形成的熱力學不穩定烯丙基銥絡合物在發生異構化之前可以被親核試劑捕獲，從而實現銥催化Z式保留的不對稱烯丙基取代反應。研究人員使用Z-烯烴底物和吲哚類前手性親核試劑，可以實現Z式保留不對稱烯丙基取代反應。反應能以高收率和優秀的手性控制得到單一Z-烯烴產物。

　　此外，研究人員通過核磁共振譜學和高分辨質譜實驗對于反應的機理進行了深入研究，獲得了關鍵的金屬催化物種和中間體轉化信息，為銥催化Z式保留不對稱烯丙基取代反應提供了理論依據。

　　“Z-烯烴底物生成的熱力學不穩定π-烯丙基銥絡合物接受親核試劑進攻的速率遠大于其異構化速率，是反應生成含有Z-烯烴的手性產物的關鍵。”游書力表示，這種Z式保留不對稱烯丙基取代反應模式具有很好的普適性。通過適當改變銥催化劑和反應條件，醛亞胺酯也可以作為前手性親核試劑用于銥催化Z式保留不對稱烯丙基取代反應，為含有Z-烯烴的手性氨基酸衍生物提供了一種高效合成方法。