近日，上海科技大学物质科学与技术学院杨晓瑜课题组在固有手性杯[4]芳烃不对称合成领域取得突破，实现了固有手性杯[4]芳烃的催化不对称合成。研究成果在国际学术期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie）上在线发表。
大环芳烃在物质分离、检测技术及催化反应等领域均具备应用前景。作为大环芳烃家族中的重要成员，杯芳烃因其独特的三维刚性结构，形似杯子而得名（图1，A），这种非平面的三维构型赋予了杯芳烃独特的性质。当杯[4]芳烃的一个苯环间位上具有一个取代基时，该类分子就具备一类独特的分子手性——固有手性。鉴于这类固有手性骨架所蕴含的独特性能及其潜在的应用价值，其不对称合成吸引了众多研究者的研究兴趣。然而，通过高效且直接的催化不对称合成方法来构建这类分子结构仍面临一定的挑战，相关研究进展目前相对缓慢。
图1 催化不对称合成固有手性杯[4]芳烃
杨晓瑜课题组长期致力于利用开发绿色、廉价的手性有机小分子催化剂，以实现各种非传统手性元素分子的不对称催化合成。本研究中，课题组以非手性的4-氨基取代的杯[4]芳烃作为原料，利用其在手性磷酸催化下与醛和（二）烯胺的不对称Povarov反应实现对底物的去对称化，后续通过“一锅法”芳构化过程实现固有手性杯[4]芳烃的不对称合成（图1，B）。值得一提的是，研究人员研发了多种不同的芳构化方法，从而成功构建了一系列具有多样化取代喹啉骨架的手性杯[4]芳烃。研究团队还探究了这些固有手性杯[4]芳烃的光物理特性和手性光学性质，初步证明了该类手性分子的潜在应用价值。