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大连化物所吲哚仿生催化戊烯基化研究取得新进

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大连化物所吲哚仿生催化戊烯基化研究取得新进

近期,中科院达累斯萨拉姆化地球物理勘钻探所仿生催化合成立异特区研商组研商员陈庆安集团在吲哚仿生催化戊烯基化切磋方面获得新进展。相关钻探成果发表在《德意志联邦共和国应化》()上。

异戊烯基化(prenylation)是生物体内的三个首要进程,相当多具备生理活性的纯天然产物都存有异戊基烯基基团,举例青蒿素、紫杉醇、胆汁醇等萜类化合物。除此以外,异戊烯基也能够在酶的催化功能下镶嵌在吲哚等小分子代谢物上,得到一些怀有异戊烯基替代的吡咯并吲哚啉结构的生物碱。不过该进度新发生的手性中央平时注重于手性的天然色氨酸底物;并且由于酶催化反应的专注性等特征,底物范围也正如受限。因而发展新式的催化不对称方法以期高效高对映采取性地创设此类组织有所重大的意思。

戊烯基化反应(prenylation/reverse-prenylation)是生物体内的八个关键进度,相当多纯天然产物,特别是吲哚类生物碱,都负有戊烯基官能团。戊烯基能够巩固化合物的亲脂性,进而进步与药品靶点的亲合力,提升药理活性。在海洋生物中,戊烯基的引进,是以异戊烯基焦磷酸或二芳香烃基焦磷酸为前体,然后通过酶催化实现的。另一方面,在海洋生物中,IPP和DM应用程式在酶催化下还是能够释放出间苯二甲酸。

中科院北京有机所金属有机化学国家重视实验室游书力钻探团队首次提议并间接从事于催化不对称去芳构化反应的上进,该政策能够轻易便捷地将平面白芷化合物转化成具备三个维度结构的复杂手性分子(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12662. Chem 二零一六, 1, 830)。受酶催化异戊烯基化去芳构化反应的诱导,他们眼下兑现了钯催化的吲哚衍生物不对称异戊烯基化去芳构化反应,高效地营造了一种类满含异戊烯基代替的吡咯并吲哚啉类生物碱(Nature Catalysis DOI: 10.1038/s41926-018-0111-8)。该措施应用的底物简单易得,大大扩充了有失水准称异戊烯基化去芳构化反应的底物范围;并且探究团体展示了该办法在有关吡咯并吲哚啉类天然产物的合成人中学能够大大降低步骤。

遭受以上三种生物进程的启迪,该团伙建议以廉价的大批判化学品十七烷为原料,在五金氢催化下,实行吲哚仿生催化戊烯基化。该攻略有以下难题:1)乙烷未有被活化,较难和M-H产生活性烯丙基金属中间体;2)二十烷具备多少个反应位点,和吲哚反应时,有各类也许的加成方式,並且轻巧吲哚也许有N、C2和C3几个反应位点,会发生18种同分异构体。因而,高区域采取性在吲哚上引进异戊烯基和叔异戊烯基具备很大的挑战。实验研商人士发展了二种催化剂Rh-H和Pd-H,达成了吲哚和纯苯的戊烯基化反应,且该反应具备高的选择性和原子经济性。

值得注意的是,相较于常见的烯丙基,异戊烯基表现出了更出色的位阻效应,并致使该烯丙基钯物种的活性更低,反应的选拔性也更难调整,那也是异戊烯基化反应的困难所在。使用烯丙基代替反应中常用的Trost、BINAP、PHOX等配体时效果都比较不好。而该课题组新提升的亚磷酰胺配体Allylphos是获得高对映接纳性调整的基本点;进一步的机理商量开掘活性的催化剂是贰个钯离子同期和三个配体中的磷原子和乙烯配位,现场制备钯催化剂须要接纳过量的金属钯前体。

该研究成果为异戊烯基化吲哚的合成提供了新点子,为仿生异戊烯基化提供了新思路。

上述研讨专业得到科技(science and technology)部、国家自然科学基金委员会和中国科高校计谋性起先科技(science and technology)专属的捐助。

上述专门的学问得到国家自然科学基金的捐助。

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