脂肪胺合成手性胺化合物的催化难题得以解决

发布时间:2019-12-26
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在处方药中有一种重要的分子结构单元——手性胺。长期以来,科学家们一直想找到高效的方法,直接利用脂肪胺来合成手性胺类化合物。但脂肪胺极易引起金属催化剂失活,使得金属催化脂肪胺反应面临巨大挑战。南开大学的周其林院士和朱守非教授带领的研究团队建立了一种新颖的双催化剂体系,解决了这个困扰不对称催化领域半个多世纪的难题。日前,国际著名期刊《科学》杂志在线发表了他们题为“卡宾对脂肪胺氮-氢键的高对映选择性插入反应”的研究论文。

据统计,在2016年度销售额排名前200位的处方药中,近一半含有手性胺—一种重要的分子结构单元,如镇痛药吗啡、曲马多,抗抑郁药舍曲林,抗血栓药波立维等。为解决金属催化脂肪胺反应中,易引起金属催化剂失活难题,科研人员首先运用线红外光谱技术,对此反应做了动力学测量。接着他们利用核磁共振和紫外光谱技术,证明了金属铜配合物和脂肪胺几乎不存在相互作用,而手性硫脲催化剂的硫原子与铜有较强的配位作用。科研人员据此认定,这是由于配体带有一个负电荷,与正一价铜结合后生成中性的铜配合物,使铜变得更“软”。根据软硬酸碱理论,它很难与较“硬”的脂肪胺作用——“以柔克刚”是该反应能发生的关键。