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手性氨醇在生物活性化合物中无处不在。传统合成方法需要多步反应,并依赖于常规的极性键分析来实现立体选择性功能团的安装。但最新研究表明,利用简单的手性噁唑烷基羧酸,可以通过镍电催化脱羧芳基化反应,以高度立体选择性地转化为取代的手性氨醇。这种通用、稳健且可扩展的偶联反应,可用于合成多种药物重要化合物,避免了保护基和官能团操作,从而极大地简化了制备过程。
图片来源:JACS
对映纯氨醇在天然产物、活性药物成分(API)和农药中随处可见。特别是2-氨基-1-芳基乙醇单元经常被广泛应用。(图1A)例如,依康唑被广泛用作抗真菌药物;吲达特罗和沙美特罗是有效的支气管扩张剂,是畅销的小分子药物;而一种独特的含硼分子GSK-656是一种有前景的抗结核药物,具有新的作用机制。然而,传统合成方法通常需要多步反应,通过极性键逆合成分析来逐步构建手性氨醇,而非通过模块化交叉偶联。(图1B)因此,构建这种结构需要多个步骤,其中包括对称环氧化、对称酮还原后与基于氮的亲核试剂进行SN2反应,以及对硝基基团进行氢化。虽然Sharpless不对称氨羟基化使得从苯乙烯单步构建手性氨醇成为可能,但容易受到位置异构杂质的影响,并且需要昂贵和有毒的锇催化剂。这些传统方法十分依赖于极性键的断裂,需要对保护基/官能团操作进行精确的编排。
图片来源:JACS
本研究基于Seebach及其合作者的开创性工作,他们利用噁唑烷基助剂的原理实现了“手性中心的自我再生”。(SRS,图1C)在这种自我再生过程中,简单的氨基酸原料以高对映选择性被保护在远端,随后的反应通常以几乎完全的立体控制发生在C-末端,以可预测的方式“再生”原始手性中心。多年来,SRS方法已被应用于许多领域,尽管其在自由基化学中的应用有限。值得注意的是,基于 Ley 辅助的 RAE 6(图 2A)用于 ent-SF2768 和 complanine 的高度立体选择性合成,这为作者在非对映选择性芳基化背景下的探索奠定了基础。与此同时,自由基交叉偶联已经在各种情况下得到证明,以实现更直观、甚至是“乐高”式的模块化合成方法。
本文揭示了如何利用SRS原理,在廉价的异丝氨酸衍生的氧化还原活性酯(RAEs)的联合下,可靠且便利地构建手性氨醇,通过镍电催化脱羧偶联反应。正如本文所述,这种反应体系适用于药物/农药发现的早期和后期阶段,因其固有的模块化和稳健的可扩展性。
标题:Simplified Modular Access to Enantiopure 1,2-Aminoalcohols via Ni-Electrocatalytic Decarboxylative Arylation
作者:Jiawei Sun, Hirofumi Endo, Megan A. Emmanuel, Martins S. Oderinde, Yu Kawamata*, and Phil S. Baran*
链接:https://doi.org/10.1021/jacs.3c14119
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