贵州大学绿色农药全国重点实验室两篇Nat. Commun.：NHC催化构建氨基酸及呋喃吡咯类医药农药活性分子
2023-09-04 浏览次数： 241
化学选择性具有广泛的科学内涵，是功能分子合成生产的一个基础性挑战。池永贵教授团队致力于在有机催化合成和绿色农药研发生产领域开展原创性工作 (图1)。近日，池永贵与团队郑鹏程教授及贵州大学绿色农药全国重点实验室硕士生范国栋与博士生王青云、吴树权等在Nature Communications 报道了两项工作，以氮杂环卡宾NHC为关键仿生催化剂，通过对不同类型化学选择性的调控，实现了反应位点及反应路径的精确控制，构建了手性非天然氨基酸及呋喃吡咯类医药农药活性分子。
第一篇工作 [1] 实现了NHC催化的不对称烯二醛化学选择性控制反应，并观察到化学选择性主要通过底物/催化剂的氧化还原性质来控制，通过LC-HRMS表征及DFT计算排除了反应体系空间位阻对选择性的影响。可以对化合物分子中相似官能团之间的选择性反应进行精准调控。该方法可获得高光学纯度的手性呋喃[2,3-b]吡咯产物，同时，该系列手性化合物也表现出明显的抗柑橘溃疡细菌活性。
第二篇工作 [2] 介绍了利用不同底物实现的原位缓释策略，极大降低了反应体系中的底物浓度，进而抑制了副反应通道，实现了化学选择性中关键的反应通道选择性的控制。机理研究中发现两种底物之间可以通过一种先导反应获得关键中间体，该中间体的存在控制了体系中的底物浓度，降低了副反应发生的可能。该系列反应可以获得具有高光学纯度的手性氰基羧酸酯产物。同时，该反应可以放大到5g （190倍）的规模及 0.5 mol% 的催化剂用量，具有潜在的工业应用价值。随后在衍生化研究中可以通过简单的步骤得到市售γ-氨基丁酸（GABA）类药物：咯利普兰、菲尼布特和巴氯芬。
以上工作由实验室池永贵和郑鹏程共同指导，贵州大学绿色农药全国重点实验室硕士生范国栋与博士生王青云、吴树权等共同完成。
1. Guodong Fan, Qingyun Wang, Jun Xu, Pengcheng Zheng & Yonggui Robin Chi. Carbene-catalyzed chemoselective reaction of unsymmetric enedials for access to Furo[2,3-b]pyrroles. Nat. Commun., 2023, 14, 4243, DOI: 10.1038/s41467-023-39988-z