Pseudo-Diastereodivergent Synthesis of Chiral Fluorenes BearingBis-1,3-Nonadjacent Stereogenic Centers via OrganocatalyticDesymmetrization of meso-Epoxides

Org. Lett.2023, 25, 6006-6011 (DOI: 10.1021/acs.orglett.3c02150)

Feng Jiang1, Tengfei Meng1, Ying Zhou1, Zhenying Xiong, Yupei Zhao*, and Wengang Guo*

(F. Jiang, T. Meng, and Y. Zhou contributed equally to this work)

立體構型往往對手性化合物的性質與功能產(chǎn)生重要影響，因此多手性（元素）化合物的選擇性精準構筑是不對稱催化領域具有重要科學研究價值與挑戰(zhàn)的前沿方向之一。通過催化劑結構的修飾或對反應條件或底物結構進行微調，從相同的反應底物出發(fā)立體發(fā)散地精準構筑連續(xù)兩個手性中心目前已取得了很好的研究進展。然而，立體發(fā)散式不對稱構筑含不連續(xù)手性中心(或元素)化合物卻具有很大的研究難點。本課題組設計合成了一系列小分子芴衍生的前手性環(huán)氧化合物，在手性磷酸催化下實現(xiàn)了底物控制的立體發(fā)散式合成(Pseudo-diastereodivergent Organocatalytic Synthesis)，該研究具有以下創(chuàng)新性及特征：

(1) 9-芴衍生的前手性環(huán)氧化合物，其反式-(anti)及順式(syn)-異構體在相同的催化劑存在下，均能很好地開環(huán)去對稱化，獲得的產(chǎn)物具有雙-1,3-不連續(xù)手性中心，且包含1個手性季碳中心。值得一提的是，我們的工作是首次利用

同構型(即反式或順式)的環(huán)氧進行立體發(fā)散式對映體選擇性催化反應體系；

(2) 利用C/Si變換思路，當前方法也可以立體發(fā)散式合成9-硅雜手性芴，進而實現(xiàn)四取代手性硅的不對稱催化合成；

(3) 反應的最優(yōu)催化劑是一種大位阻手性催化劑，為了解決該類型催化劑的合成難度，我課題組采用取代基發(fā)散式嫁接思路，創(chuàng)造性地獲得了一種通用手性中間體，不僅可以解決該類型催化劑的合成難度，而且可以加快反應條件優(yōu)化過程(郭文崗，樂鑫等，中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?02210218912.0)；

(4) 獲得的手性芴衍生物，具有優(yōu)異的熒光量子產(chǎn)率(最高可達77%)，并且9-位手性構型可極大地影響化合物的光譜性質以及毒性。

本工作近期發(fā)表于《Organic Letters》，受到審稿人與編輯的一致好評，并被遴選為期刊封面(Front Cover)文章。此外，我們對該工作結果也申請了中國發(fā)明專利以及PCT專利(中國發(fā)明專利申請?zhí)? 202311003796.1；PCT專利申請?zhí)?PCT/CN2023/112580)。