近日，上海科技大学物质学院杨晓瑜课题组在非环状手性季碳中心不对称催化合成领域取得进展，相关成果以“Asymmetric construction of acyclic quaternary stereocenters via direct enantioselective additions of α-alkynyl ketones to allenamides”为题发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
手性季碳中心是指一个碳原子上连有四个不同碳取代基团，此类结构广泛存在于天然产物、药物以及农药之中，但一直以来该结构的对映选择性合成存在很大难度。近年来不对称催化在手性季碳中心构筑领域的快速发展绝大部分局限于环状手性季碳中心，而非环状手性季碳中心的构建除了受限于相同的高度拥挤的化学反应立体环境之外，还需面对构象多变性等诸多挑战，使得对于该类手性结构的不对称催化合成发展较为缓慢。
通过α-取代羰基化合物的不对称α-官能团化反应是构建非环状手性季碳中心的一种有效手段，但以往的底物类型局限于α-取代醛或者具有α-强吸电子基团的酮底物（活化酮），这些底物具有较高的反应活性且无需控制反应的区域选择性；而对于不带有α-强吸电子基团的α-支链非环酮底物，能够实现该类底物高区域以及对映选择性α-官能团化的反应较为罕见。
图 | 非环状手性季碳中心不对称催化合成
近期，杨晓瑜课题组利用手性Brønsted酸催化α-炔基取代酮与联烯酰胺的区域选择性不对称加成反应，实现了一系列酮α-位非环状手性季碳中心的高效构筑。研究人员对该反应的机理进行了详尽研究，发现了一种较为新颖的手性磷酸催化剂与联烯酰胺共价连接的反应中间体INT-A，但机理研究提示该中间体可能不是真正的活性中间体，而真正的反应活性中间体是其进一步发生消除反应生成的手性阴离子配对的α,β-不饱和亚胺正离子INT-B。由于该反应产物中具有丰富的官能团，其中包括酮羰基、炔基、烯酰胺基团等，通过将手性产物转化为多样化的具有手性季碳中心的手性化合物也证明了该方法的应用意义。
杨晓瑜课题组2021届博士毕业生汪家文和2019级博士研究生何发仟为本文共同第一作者，杨晓瑜教授为通讯作者，上海科技大学为本论文第一完成单位。以上工作得到了国家自然科学基金委和上海科技大学启动经费的支持。
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