近日，我所仿生催化合成研究组（211组）陈庆安研究员团队在不对称多组分反应研究方面取得新进展，提出以芳胺、芳醛和氮杂环丁酮为起始原料，在手性磷酸作用下经过亚胺和烯胺中间态，一步构建具有多手性中心的四氢喹啉并氮杂环丁烷结构的新策略。
光学纯氮杂环丁烷并环结构广泛存在于自然界和药物相关结构中，因而，探索一种该结构的高效自组装方法是非常必要的。相比于目前已经发展成熟的金属催化过程，有机催化研究相对较少。
本工作中，陈庆安团队选择商业可得的芳胺、芳醛和氮杂环丁酮为起始原料，探索不对称小分子催化反应研究，构建了光学纯氮杂环丁烷的新方法。研究发现，胺与醛酮类底物易于相互反应得到多种活性中间体，例如亚胺、烯胺以及交叉Aldol产物等，这使得反应体系复杂且不可控。因此，实现高区域选择性、对映选择性和非对映选择性地生成手性氮杂环丁烷有较大的困难。为解决上述问题，团队通过引入手性磷酸（CPA）作为催化剂，通过较好的非对映选择性和对映选择性，经一步反应构建了三个连续的立体中心。DFT计算表明，该反应是经由烯胺亚胺加成和Friedel-Crafts进攻的分步过程实现的。该策略实现了小分子催化构建手性氮杂环丁烷结构，为不对称多组分反应研究提供了新思路。
相关研究以“CPA-Catalyzed Multicomponent Reaction of Anilines, Aldehydes, and Azetidinones: Rapid Access to Enantiopure Fused Azetidines”为题，发表在《化学催化》（Chem Catalysis）上。该工作的第一作者是我所211组博士研究生钱磊磊。上述工作得到国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 钱磊磊）
