杭州師范大學(xué)有機(jī)硅化學(xué)及材料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐利文課題組以不對(duì)稱(chēng)銅催化a,b-不飽和?；柰榕c1,3-偶極子的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)為跳板，通過(guò)對(duì)其手性產(chǎn)物即酰化硅烷取代的吡咯啶（脯氨酸類(lèi)似物）的反應(yīng)活性研究，不僅首次實(shí)現(xiàn)了高ee值的含醛手性吡咯啶的合成，而且還意外地發(fā)現(xiàn)了氟離子脫硅時(shí)會(huì)引發(fā)一類(lèi)開(kāi)環(huán)新反應(yīng)，在該過(guò)程中高價(jià)硅中間體可導(dǎo)致碳-氮鍵斷裂，并能夠耦合多樣性斷鍵、成鍵模式的甲基化或脫羰反應(yīng)，該類(lèi)硅介導(dǎo)合成反應(yīng)新過(guò)程可成功應(yīng)用于催化構(gòu)建結(jié)構(gòu)多樣性的手性氨基酯類(lèi)化合物。
氨基酸是生命機(jī)體的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。有機(jī)生命體每一個(gè)細(xì)胞的重要組成部分都離不開(kāi)氨基酸的參與,而且自然界中手性氨基酸的產(chǎn)生更是與手性起源息息相關(guān)。在過(guò)去數(shù)十年里，對(duì)手性氨基酸的研究，特別是合成策略的探索一直方興未艾，而且?guī)?dòng)了生命科學(xué)和化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。新型氨基酸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與不對(duì)稱(chēng)催化合成對(duì)新藥的研制同樣具有重要的促進(jìn)作用，但是利用有機(jī)硅基團(tuán)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)來(lái)構(gòu)建新型手性氨基酸鮮有報(bào)道。 最近，徐利文課題組利用酰化硅烷的大位阻效應(yīng)以及脫硅成醛的特性，將不飽和烯基酰化硅烷作為烯醛的等價(jià)物，設(shè)計(jì)構(gòu)建了一類(lèi)新型的銅催化[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，在成功建立最佳的手性控制條件后，高收率地合成了20余種高ee值的含?；柰楣倌軋F(tuán)的手性氨基酯類(lèi)衍生物。再通過(guò)簡(jiǎn)單的脫硅反應(yīng)獲得了醛基手性氨基酸衍生物。該工作大大拓展了傳統(tǒng)的1,3-偶極子環(huán)加成反應(yīng)的官能化多樣性，解決了含醛的手性吡咯啶等脯氨酸類(lèi)似物難合成的問(wèn)題（圖1），而且為進(jìn)一步合成含其它官能團(tuán)的手性脯氨酸衍生物奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 圖1 銅催化不對(duì)稱(chēng)銅催化a,b-不飽和?；柰榕c1,3-偶極子的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)及其脫硅反應(yīng) 該團(tuán)隊(duì)還對(duì)?；柰槿〈倪量┼せ衔锏姆磻?yīng)活性進(jìn)行了細(xì)致研究，意外地發(fā)現(xiàn)氟負(fù)離子與硅原子-相互作用形成可能的高價(jià)硅物種過(guò)程中，催化量的氟離子就可活化?；柰榛鶊F(tuán)，從而引起五元吡咯環(huán)的beta-消除反應(yīng)（即發(fā)生逆氮雜Michael加成反應(yīng)），可快速發(fā)生碳-硅鍵斷裂、碳-氮鍵斷裂以及相關(guān)成鍵過(guò)程等至少3種不同的斷鍵或成鍵方式，最終打破吡咯烷的五元環(huán)骨架。比如，在碘甲烷存在的情況下，可得到烯醛取代的氨基酯衍生物（圖2）；而在沒(méi)有碘甲烷存在時(shí)，整個(gè)?；柰榭呻x去（脫羰反應(yīng)）形成烯丙基氨基酯衍生物（圖3）。上述類(lèi)型的斷鍵或成鍵重組新反應(yīng)均具有非常好的底物普適性、高轉(zhuǎn)化率和化學(xué)選擇性。除反應(yīng)基團(tuán)相關(guān)位點(diǎn)外的手性中心外，形成的線性氨基酸類(lèi)衍生物的其它手性中心均得以很好地保留。 
