【综述】贵州大学绿色农药全国重点实验室：手性季铵盐催化不对称亲核加成反应研究进展
2025-02-15 浏览次数： 318
手性季铵盐在水/有机双相体系中具有优异的催化性能，是一类经典的手性相转移催化剂（PTC）。常见的手性季铵盐催化剂类型有：金鸡纳生物碱衍生型、联芳基衍生型、脲/硫脲衍生型以及其它类型的双官能团季铵盐（图1）。这些手性季铵盐被广泛应用于不对称催化领域。近十年来，手性季铵盐催化的不对称亲核加成反应体系在反应模式和立体调控方面得到了迅猛发展。近日，贵州大学绿色农药全国重点实验室金智超教授、陈泠竹博士等发表了题为“Recent Progress in Chiral Quaternary Ammonium Salt-Promoted Asymmetric Nucleophilic Additions”的综述文章（ACS Catal. 2025, 15, 1973–2001），对近十年来手性季铵盐催化的不对称亲核加成反应研究进展进行了系统性的总结。
图1. 代表性手性季铵盐催化剂
（来源：ACS Catalysis）
手性季铵盐作为一类高效介导不对称亲核加成反应的催化剂，主要通过催化剂与亲核试剂间的静电力，氢键、-堆积等非共价相互作用，以及空间位阻等来实现对反应的立体选择性调控，进而高效合成结构多样的官能化光学活性分子（图2）。文中，作者根据反应中亲电试剂类型的不同，从四个方面季铵盐催化的不对成亲核取代反应进行了综述：1）活化烯烃的亲核加成；2）羰基的亲核加成；3）亚氨基的亲核加成；4）其它亲电试剂的亲核加成（图3）。
图2. 手性季铵盐催化剂的常见催化模式和活化位点
（来源：ACS Catalysis）
图3. 手性季铵盐催化的不对称加成反应
（来源：ACS Catalysis）
就该研究领域目前面临的挑战，作者提出了自己的观点。例如，手性季铵盐催化的不对称亲核加成反应在催化剂、底物和产物方面仍然存在一定的局限性，且该类反应尚未在面手性和螺旋手性化合物的制备中得到有效应用（图3）。设计开发新颖的手性催化剂骨架，扩大反应底物范围，简化催化剂结构以及在产物中引入其它手性元素等亟待进一步的深入研究。
论文信息
Xiaoqun Yang, Youlin Deng, Dan Ling, Tingting Li, Lingzhu Chen* and Zhichao Jin.* Recent Progress in Chiral Quaternary Ammonium Salt-Promoted Asymmetric Nucleophilic Additions. ACS Catal.2025, DOI:10.1021/acscatal.4c06497