上海师大研究团队在Nature Communications上发表最新成果

上海市仿生催化前沿科学研究基地赵宝国教授、陈剑锋副研究员团队在羰基催化烷基伯胺α-C-H不对称官能化研究中取得重要进展，为具有重要生理活性的手性胺类化合物的合成提供了高效便捷的新方法。此项成果近期发表于国际期刊Nature Communications，论文题为《Asymmetric α-C(sp³)−H allylic alkylation of primary alkylamines by synergistic Ir/ketone catalysis》。

手性胺是一类重要的化合物，广泛存在于各类天然产物、生物活性分子、药物、材料和催化剂中，发展高效的手性胺制备策略具有重要的意义。烷基伯胺具有很强的亲核性，极易发生N-亲核反应，所以传统的烷基伯胺α位的官能化反应，需要将NH₂基团进行保护，以避免该副反应的发生。相比之下，在无需保护基策略的情况下，实现惰性的烷基伯胺α-C-H键的直接官能化是构建手性胺的高效的合成方法，并具有良好的原子经济性和步骤经济性。但是，普通烷基伯胺的α-C(sp³)-H键极为惰性，基本与甲烷相当，实现该类底物惰性C-H键的直接官能化反应仍颇具挑战。

赵宝国课题组在前期发展的仿生羰基催化的基础上，以1,8-二氮-9-芴酮(4)为羰基催化剂，运用酮/铱协同催化的策略，无需对NH₂基团进行保护，在温和条件下成功地实现了烷基伯胺α-C-H键的不对称烯丙基烷基化反应，以良好的收率和优异的对映选择性高效构建了一系列手性高烯丙基胺化合物3（图1）。

图1. 烷基伯胺α-C-H键的不对称官能化反应

利用该反应，从简单易得的烷基伯胺原料出发，可快速、高效地合成一系列手性高烯丙基胺化合物，并通过简单的转化，制备出高附加值的化合物以及潜在的生物活性分子（图2）。该研究突破了烷基伯胺α-C-H键的反应惰性（pKa ~ 57）制约，为羰基催化的发展和手性胺的合成提供了新的思路。

图2. 产物的合成应用

论文第一作者：李健羽

赵宝国教授研究团队

上海师范大学是论文的第一作者单位和通讯作者单位，2019级博士研究生李健羽为论文第一作者，赵宝国教授和陈剑锋副研究员为论文通讯作者。

上海市仿生催化前沿科学研究基地是一个化学/生物学交叉领域的研究基地。基地运用仿生的策略，学习和借鉴生物酶的结构和功能，发展高效的仿生催化体系和合成方法，致力于物质合成中存在的效率、成本和环境等问题的解决，服务医药、材料、食品、化工等多领域的创新和发展。基地在仿生催化领域研究基础深厚，特色鲜明，已取得了原创性成果。该研究工作是基地在仿生催化领域的又一重要进展。

该工作得到了国家自然科学基金委、上海市教委、上海市科委、上海师范大学、上海市仿生催化前沿科学研究基地的资金支持。

供稿：化学与材料科学学院、科学技术管理处

校对：邢蕴

排版：任奕蓉

编辑：融媒体中心

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