手性多羥基化合物廣泛存在于許多天然產(chǎn)物及藥物分子中，如polyphenol、emblirol和glycerol類天然產(chǎn)物都具有手性二醇及三醇骨架，這些天然產(chǎn)物具有廣泛的抗癌、抗菌、抗糖尿病、雌激素、抗炎、抗血栓、抗病毒、抗單純皰疹病毒、神經(jīng)保護(hù)和免疫調(diào)節(jié)特性活性。因此，發(fā)展通用型的方法來實(shí)現(xiàn)手性二羥基酮和三醇類分子的合成是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域非常具有吸引力的研究課題。目前文獻(xiàn)當(dāng)中尚不能實(shí)現(xiàn)反式二羥基酮的催化不對(duì)稱合成。而盡管順式甘油類三醇的合成可以通過烯丙基醇的不對(duì)稱雙羥基化實(shí)現(xiàn)，但由于Z構(gòu)型烯烴難以制備，該方法難以制備反式甘油類三醇。

芳氧基取代非對(duì)稱二酮的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化是制備二羥基酮和手性三醇的最直接且高效的方法，但到目前為止，該領(lǐng)域從未被實(shí)現(xiàn)。首先，二酮兩個(gè)羰基的區(qū)域選擇性氫化問題很難解決，其次，如何實(shí)現(xiàn)具有三個(gè)連續(xù)手性中心的三醇類分子的八個(gè)立體異構(gòu)體的高效構(gòu)筑也是該領(lǐng)域的難點(diǎn)。

近期，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所房新強(qiáng)課題組通過使用芳氧基作為輔助基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)了消旋1,2-二酮的高區(qū)域選擇性、非對(duì)映選擇性及對(duì)映選擇性轉(zhuǎn)移氫化。該工作可以高效地構(gòu)筑一系列手性二羥基酮、二芳基取代三醇和單芳基取代三醇并進(jìn)一步完成polyphenol、emblirol和glycerol類天然產(chǎn)物的全合成。機(jī)理研究和計(jì)算結(jié)果表明底物和催化劑之間的多層次氫鍵在調(diào)控區(qū)域選擇性方面起到了關(guān)鍵作用。

圖1. 芳氧基取代非對(duì)稱1,2-二酮的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化

相關(guān)成果于近期發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.，并受邀制作了期刊封面。博士生劉文軍是論文的第一作者，物構(gòu)所房新強(qiáng)研究員和合肥工業(yè)大學(xué)張琪副研究員為共同通訊作者。這一工作得到了國家自然科學(xué)基金、福建省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04171

（房新強(qiáng)課題組供稿）