周剑教授团队科研成果|新型双功能手性膦酰胺-胺催化剂

时间: 2023-09-08
作者: 百灵威
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"周剑教授团队科研成果|新型双功能手性膦酰胺-胺催化剂"-百灵威
    酰胺、磺酰胺、(硫)脲和四方酰胺等氢键给体的双功能催化剂已经得到广泛研究,但对膦酰胺的研究则很少。然而,作为唯一拥有两个酰胺取代基和一个N-H键的氢键给体,膦酰胺在开发新型双功能催化剂方面具有独特优势。例如,可通过改变酰胺的两个取代基来更大范围调控催化剂的位阻和电子效应,以及磷氧双键(P=O)可作为Lewis碱来参与反应等。华东师范大学周剑教授团队从金鸡纳碱[1-4]、手性1,2-二胺[5]和氨基醇[6]衍生设计了三类膦酰胺-胺双功能催化剂,相比于酰胺、磺酰胺和硫脲衍生的类似催化剂,膦酰胺-胺双功能催化剂在构建手性季碳的不对称催化反应中显示了优异的选择性调控性能(图1)。

图1 手性双功能膦酰胺-胺催化剂的特点及发展
图1 手性双功能膦酰胺-胺催化剂的特点及发展
金鸡纳碱衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂
    利用发展的金鸡纳碱衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂实现了无保护3-取代氧化吲哚与硝基烯烃的高立体选择性Michael加成反应[1,2],比相应酰胺、磺酰胺和硫脲类-叔胺双功能催化剂表现出更好的对映和非对映选择性。

图2 金鸡纳碱衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势
图2 金鸡纳碱衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势
手性1,2-二胺衍生的膦酰胺-仲胺双功能催化剂
    利用发展的手性1,2-二胺衍生的膦酰胺-仲胺双功能催化剂,首次实现氟代烯醇硅醚与贫电子四取代烯烃的不对称共轭加成反应,可高对映选择性构建二氟烷基取代全碳季碳手性中心[5]。在该反应中,膦酰胺作为氢键给体同样表现出比酰胺、磺酰胺和脲具有更好的对映选择性控制能力。

图3 手性1,2-二胺衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势
图3 手性1,2-二胺衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势
手性氨基醇衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂
    利用手性氨基醇衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂实现了α-叠氮酮与硝基烯烃的不对称Michael加成反应,高立体选择性获得顺式加成的α-手性三级叠氮化合物,而相应的四方酰胺-叔胺双功能催化剂主要生成反式加成产物[6]。这一结果进一步证明膦酰胺作为氢键给体与其他氢键给体的显著区别,DFT计算也显示膦酰胺和四方酰胺这两种不同氢键给体导致了不同的催化剂-底物识别模式,从而实现了反应的非对映选择性调控。

图4 手性氨基醇衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势
图4 手性氨基醇衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂的应用及其优势

周剑,现任华东师范大学上海分子治疗与新药创制工程技术研究中心主任,英国皇家化学学会会士,国家优秀青年基金获得者、国家杰出青年科学基金获得者。2008年起于华东师范大学化学系担任教授,一直围绕“全取代碳手性中心的不对称催化高效构建”开展研究工作。立足于协同催化的理念,通过发展新型手性催化剂、新试剂和新合成策略,从而设计开发新反应,导向具有“全取代碳手性中心”的药物优势骨架的高效构建。

    百灵威可提供周剑教授团队研发的系列手性膦酰胺-胺双功能催化剂,助力不对称催化反应研究!

产品列表
金鸡纳碱衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂

1

品名:
Diethyl ((S)-quinolin-4-yl((1S,2S,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)phosphoramidate, 97%
((S)-喹啉-4-基((1S,2S,4S,5R)-5-乙烯基奎宁-2-基)甲基)膦酰胺二乙酯
CAS:1354565-13-1
货号:9333092

2

品名:
Diphenyl ((S)-(6-methoxyquinolin-4-yl)((1S,2S,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)phosphoramidate, 97%
((S)-(6-甲氧基喹啉-4-基)((1S,2S,4S,5R)-5-乙烯基奎宁-2-基)甲基)膦酰胺二苯酯
CAS:1860872-42-9
货号:9333093

3

品名:
Diethyl ((S)-(6-methoxyquinolin-4-yl)((1S,2S,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)phosphoramidate, 97%
((S)-(6-甲氧基喹啉-4-基)((1S,2S,4S,5R)-5-乙烯基奎宁-2-基)甲基)膦酰胺二乙酯
CAS:1354565-15-3
货号:9333094

4

品名:
Diphenyl ((S)-quinolin-4-yl((1S,2S,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)phosphoramidate, 97%
((S)-喹啉-4-基((1S,2S,4S,5R)-5-乙烯基奎宁环-2-基)甲基)膦酰胺二苯酯
CAS:1354565-14-2
货号:9333095
手性1,2-二胺衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂

1

品名:
Diethyl ((1S,2S)-2-aminocyclohexyl)phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-氨基环己基膦酰胺二乙酯
CAS:1792981-74-8
货号:9333080

2

品名:
Diisopropyl ((1S,2S)-2-aminocyclohexyl)phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-氨基环己基膦酰胺二异丙酯
CAS:1792981-78-2
货号:9333081

3

品名:
Diphenyl ((1S,2S)-2-aminocyclohexyl)phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-氨基环己基膦酰胺二苯酯
CAS:1792981-84-0
货号:9333082

4

品名:
Diethyl ((1R,2R)-2-amino-1,2-diphenylethyl)phosphoramidate, 97%
(1R,2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙基膦酰胺二乙酯
CAS:1792986-63-0
货号:9333083

5

品名:
Diethyl ((1S,2S)-2-(benzylamino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-(苄氨基)环己基膦酰胺二乙酯
CAS:1809162-49-9
货号:9333084

6

品名:
Diethyl ((1S,2S)-2-((3,5-bis(trifluoromethyl)benzyl)amino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-((3,5-双(三氟甲基)苄基)氨基)环己基膦酰胺二乙酯
CAS:N/A
货号:9333085

7

品名:
Diethyl ((1S,2S)-2-((naphthalen-1-ylmethyl)amino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-((萘-1-基甲基)氨基)环己基膦酰胺二乙酯
CAS:1792981-76-0
货号:9333086

8

品名:
Diethyl ((1S,2S)-2-((4-methoxybenzyl)amino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-((4-甲氧基苄基)氨基)环己基膦酰胺二乙酯
CAS:1792981-93-1
货号:9333087

9

品名:
Diisopropyl ((1S,2S)-2-(benzylamino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-(苄氨基)环己基膦酰胺二异丙酯
CAS:N/A
货号:9333088

10

品名:
Diethyl ((1R,2R)-2-(benzylamino)-1,2-diphenylethyl) phosphoramidate, 97%
(1R,2R)-2-(苄氨基)-1,2-二苯基乙基膦酰胺二乙酯
CAS:N/A
货号:9333089

11

品名:
Diphenyl ((1S,2S)-2-(benzylamino)cyclohexyl) phosphoramidate, 97%
(1S,2S)-2-(苄氨基)环己基膦酰胺二苯酯
CAS:N/A
货号:9333090
手性氨基醇衍生的膦酰胺-叔胺双功能催化剂

1

品名:
Diethyl (S)-(3-methyl-1-(piperidin-1-yl)butan-2-yl)phosphoramidate, 97%
(S)-(3-甲基-1-(哌啶-1-基)丁-2-基)膦酰胺二乙酯
CAS:2417471-79-3
货号:9333429

2

品名:
Diethyl (S)-(1-phenyl-3-(piperidin-1-yl)propan-2-yl)phosphoramidate, 97%
(S)-(1-苯基-3-(哌啶-1-基)丙-2-基)膦酰胺二乙酯
CAS:2417471-78-2
货号:9333430

3

品名:
Diisopropyl (S)-(1-phenyl-3-(piperidin-1-yl)propan-2-yl)phosphoramidate, 97%
(S)-(1-苯基-3-(哌啶-1-基)丙-2-基)膦酰胺二异丙酯
CAS:2417471-76-0
货号:9333431

4

品名:
Diethyl (S)-(1-(dimethylamino)-3-methylbutan-2-yl)phosphoramidate, 97%
(S)-(1-(二甲基氨基)-3-甲基丁-2-基)膦酰胺二乙酯
CAS:2570468-30-1
货号:9333091
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参考文献
  1. M. Ding, F. Zhou, Y.-L. Liu, C.-H. Wang, X.-L. Zhao, J. Zhou, Cinchona alkaloid-based phosphoramide catalyzed highly enantioselective Michael addition of unprotected 3-substituted oxindoles to nitroolefins, Chem. Sci. 2011, 2, 2035.
  2. W.-M. Gao, J.-S. Yu, Y.-L. Zhao, Y.-L. Liu, F. Zhou, H.-H. Wu, J. Zhou, Highly enantioselective Michael addition of 3-arylthio- and 3-alkylthiooxindoles to nitroolefins catalyzed by a simple cinchona alkaloid derived phosphoramide, Chem. Commun. 2014, 50, 15179.
  3. Y.-L. Zhao, Z.-Y. Cao, X.-P. Zeng, J.-M. Shi, Y.-H. Yu, J. Zhou, Asymmetric sequential Au(I)/chiral tertiary amine catalysis: an enone-formation/cyanosilylation sequence to synthesize optically active 3-alkenyloxindoles from diazooxindoles. Chem. Commun. 2016, 52, 3943.
  4. X.-Y. Cui, Y.-L. Zhao, Y.-M. Chen, S.-Z. Dong, F. Zhou, H.-H. Wu, J. Zhou, Au-Catalyzed Formal Allylation of Diazo(thio)oxindoles: Applicationto Tandem Asymmetric Synthesis of Quaternary Stereocenters, Org. Lett. 2021, 23, 4864.
  5. J.-S. Yu, F.-M. Liao, W.-M. Gao, K. Liao, R.-L. Zuo, J. Zhou, Michael Addition Catalyzed by Chiral Secondary Amine Phosphoramide Using Fluorinated Silyl Enol Ethers: Formation of Quaternary Carbon Stereocenters, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7381.
  6. P.-G. Ding, F. Zhou, X. Wang, Q.-H. Zhao, J.-S. Yu, J. Zhou, H-bond donor-directed switching of diastereoselectivity in the Michael addition of α-azido ketones to nitroolefins. Chem. Sci. 2020, 11, 3852.
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