近日，上海科技大学物质学院杨晓瑜课题组在立体发散性不对称催化领域取得进展，相关工作以Chiral phosphoric acid-catalyzed stereodivergent synthesis of trisubstituted allenes and computational mechanistic studies为题，在国际知名期刊Nature Communications（《自然·通讯》）上在线发表。
含有多个手性中心的手性化合物广泛存在于具有生理活性的小分子以及天然产物之中，而这些手性分子的绝对构型和相对构型都对它们的生理活性起着至关重要的影响。立体发散性不对称催化即是利用不对称催化实现多手性中心分子多个（甚至全部）非对映异构体的集合式不对称合成，为对该类分子进一步的立体结构-活性研究提供有效手段。近十年来，立体发散性不对称催化领域取得了迅速的发展，众多有效的策略和方法被开发出来。但是目前该领域的研究仍局限于传统的点手性立体发散性合成，而基于轴手性立体发散性不对称催化合成则鲜有报道。
杨晓瑜课题组近期研究以手性Brønsted酸催化实现基于噁唑酮底物的新颖不对称（环）加成反应。课题组前期实现了基于噁唑酮和3-氨基烯丙基叔醇的不对称[4+2]环加成反应，高效合成具有连续手性季碳中心的手性二氢吡啶酮产物（Org. Lett., 2020, 22, 5633）。近期，课题组利用手性Brønsted酸作为手性催化剂实现了噁唑酮对活化1,3-烯炔的不对称加成反应合成三取代手性联烯产物，并且通过手性磷酸结构改造的方法首次实现了基于轴手性的立体发散式不对称催化合成。该工作中，杨晓瑜课题组与南开大学彭谦教授课题组合作，通过计算化学研究阐述了反应的分步机理，并且解释了催化剂结构改变在产生轴手性关键步骤中导致非对映选择性翻转的内在原因。在该方法中，具有轴手性发散性的三取代手性联烯的两个非对映体都能以较高产率、高对映和非对映选择性方便合成，克级规模的制备以及手性产物丰富的转化反应充分证明了该方法在多样性导向合成中的应用。
杨晓瑜课题组的2018级博士研究生汪家文为本文第一作者，南开大学研究生郑素娟为本文共同第一作者，上海科技大学博士后Subramani Rajkumar、联合培养研究生谢经雷以及分析测试平台余娜也参与相关工作，上海科技大学为本论文第一完成单位，南开大学彭谦教授和杨晓瑜教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金委和上海科技大学科研启动资金的支持。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-19294-8