通過近20年的發展，有機小分子不對稱催化已經成為和金屬不對稱催化并稱的一個領域。有機小分子催化劑也從最初的手性proline類催化劑發展到了今天眾多的手性Br?nsted酸/堿類催化劑，Lewis酸/堿類催化劑，氫鍵類催化劑，親核類催化劑，有機光反應催化劑等。Br?nsted堿作為一類重要的試劑，廣泛的存在于各類化學中。通過手性Br?nsted堿催化劑來實現不對稱的轉換是制備眾多手性分子強有效的方法。

     新加坡南洋理工大學的陳俊豐教授利用手性雙環胍作為手性強堿催化劑實現了D-A反應、Mannich反應、Michael反應、脫羧反應、異構化反應、胺基化反應、氘試劑交換反應、不對稱質子化反應等眾多不對稱轉化（圖1）。

圖1. 手性胍催化的不對稱反應

     在2011年，陳俊豐課題組基于胍的共軛結構設計出一種手性胍鹽（Pentanidium and Bisguanidinium）做為全新的一類手性不對稱相轉移催化劑（圖2）。不同于傳統的sp³季銨鹽相轉移催化劑，胍鹽具有sp²共軛結構，所以具有不同的催化活性。

圖2. 手性雙環胍與手性胍鹽

      該課題組利用手性胍鹽實現了對映選擇性的加成反應、烷基化反應、羥基化反應以及氧化反應（圖3）。其中的氧化反應可以體現出手性胍鹽相轉移催化劑與季銨鹽類相轉移催化劑的不同，手性胍鹽催化劑可以在強氧化劑的條件下穩定的存在（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10677）。

圖3. 手性胍鹽催化的不對稱相轉移反應

       最近，該小組又利用手性胍鹽作為相轉移催化劑解決了傳統相轉移催化中的一個難題：如何在不對稱相轉移催化中尋找到既具有較強堿性又具有溫和親和性的堿（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9935）。

      他們的策略是通過活化一個潛在堿（probase）原位產生大位阻強堿，然后強堿在手性催化劑的控制下促進反應的完成。比較有趣的是，在研究反應的過程中，作者發現有烯醇硅醚類化合物生成。通過一系列驗證機理實驗，最終確定了手性高價硅離子對（chiral silicate ion pair）是整個反應中真正的活性中間體。

圖4. 不對稱相轉移催化中的潛在堿（probase）策略

該論文作者為：Bo Teng, Wenchao Chen, Shen Dong, Choon Wee Kee, Dhika Aditya Gandamana, Lili Zong, Choon-Hong Tan

原文（掃描或長按二維碼，識別后直達原文頁面）：

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b05053

Pentanidium- and Bisguanidinium-Catalyzed Enantioselective Alkylations Using Silylamide as Br?nsted Probase

J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9935-9940, DOI: 10.1021/jacs.6b05053

陳俊豐博士簡介

陳俊豐（Tan Choon-Hong），新加坡南洋理工大學教授。

1999年英國劍橋大學獲得博士學位。

2000年至2002年，哈佛大學博士后。

2002年至2003年，哈佛醫學院研究助理。

2003年至2012年，新加坡國立大學（NUS）助理教授/副教授。

2012年至今，新加坡南洋理工大學（NTU）副教授/教授。

http://www.x-mol.com/university/faculty/4457

科研思路分析

Q：在潛在堿課題中遇到的最大挑戰是什么？

       A：在這個課題中，遇到比較大的挑戰是找到合適的潛在堿以及機理的證明。我們嘗試了多種商品化以及自己合成的硅試劑，最終找到了符合我們目標的潛在堿。在機理的證明中，我們也做了大量相關的實驗來證明，同時期望運用各種檢測手段抓到高價硅中間體。

Q：不對稱相轉移催化反應這些年取得了很多進展，課題組今后對不對稱相轉移催化的發展方向有什么判斷？

      A：確實，最近10年來在不對稱相轉移催化領域有很多進展，但是大部分不對稱相轉移催化反應局限于Br?nsted堿類型的反應。我們課題組希望在不對稱相轉移催化這個領域里專注于兩個方面的研究。一個是解決Br?nsted堿類反應中沒有解決的問題，比如前體堿策略的開發（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9935）。另一個方面是我們希望用我們手性胍鹽催化劑開發更多類型的不對稱反應，例如我們在2015年發表的高錳酸鉀的不對稱氧化（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10677），在2016年實現的手性胍鹽控制金屬陰離子的不對稱氧化反應 （Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7101）。未來，我們希望實現更多金屬（如：Pd、Cu、Fe等）參與的不對稱相轉移催化反應以及自由基的不對稱相轉移催化反應。

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