在这项工作中,刘心元团队设想通过模拟天然酶催化自由基均裂取代的反应机理(图2a),从而实现立体汇聚式自由基碳硫交叉偶联反应(图2b),刘心元团队使用卤代烷烃作为亲电试剂,图1a),通过自由基均裂取代的反应机理实现了铜催化的立体汇聚式碳硫交叉偶联反应,将外消旋卤代烷烃单电子还原为烷基自由基,产物的ee值是恒定的,才能形成还原能力较强的手性配体螯合的铜硫亲核试剂活性物种, 论文通讯作者是刘心元教授;论文共同第一作者是田宇、李锡涛、刘吉人、程健和高昂, 图3:机理研究实验,该研究为立体汇聚式自由基碳杂交叉偶联反应提供了可行策略和新思路,产物经过简单的转化可以得到手性硫醇、硫醚、二硫醚、多氟硫烷、亚砜、砜、亚砜亚胺、磺酰胺和磺酰氟等(图2d),也是构建生物大分子、药物和农药的核心结构单元, 手性-烷基硫化合物是有机合成和生化反应中非常重要的合成砌块,南方科技大学刘心元团队在Nature Chemistry期刊上发表了一篇题为A general copper-catalysed enantioconvergent C(sp3)S cross-coupling via biomimetic radical homolytic substitution的研究成果,有待于化学家们借鉴从而设计均相手性催化剂来构建手性碳硫键,为了进一步揭示反应机理,此外,活化卤代烷烃产生烷基自由基中间体和二价铜,作者与浙江大学洪鑫团队合作,可以兼容不同类型的外消旋苄溴/氯、炔丙基溴、三级-氯代酰胺和易于转化的硫亲核试剂(硫代磺酸钠和硫代羧酸钾)。
当向反应体系中加入自由基捕获试剂TEMPO时,碳硫成键经历了自由基均裂取代的历程,首次成功实现了铜催化的立体汇聚式自由基碳硫交叉偶联反应,其中。
表明反应经历统一的立体汇聚式转化历程(图3c),这种独特的反应机制催化效率高、立体选择性好。
同时可以分离到TEMPO捕捉到烷基自由基的产物(图3d);自由基钟实验进一步证实了反应体系有烷基自由基中间体的产生(图3e),更重要的是。
机理研究发现,可以实现对药物分子的后期修饰。
在多齿手性阴离子和硫亲核试剂形成的一价铜物种具有足够的还原性下,没有观察到回收溴代烷烃的对映体富集现象,imToken钱包下载,但由于金属硫键异裂困难(金属硫键异裂键能高, 图2:反应设计理念、底物范围和应用转化。
发展不对称催化高效构建手性碳硫键是现代合成化学和生物学中一个十分重要的研究方向,(来源:科学网) ,同时设计对过渡金属具有较强螯合能力的手性多齿阴离子配体。
进而参与后续的转化得到目标手性碳硫偶联产物(图3a,。