前列腺素是一類存在於機體的內源性化合物,它對內分泌✊🏻、生殖、消化🧚🏻♂️、心腦血管及神經系統等具有廣泛的生理作用。目前已上市的具有不同臨床用途的前列腺素類藥物達25種,如前列地爾(心血管一線用藥)、依前列醇(肺動脈高壓一線用藥)🗯、 拉坦前列腺素(抗青光眼一線用藥)等。但前列腺素天然來源少,體內代謝迅速,化學合成顯得尤為重要。其合成核心是構築具有四個相鄰立體中心的手性內酯(Corey內酯),國內外普遍采用以化學拆分為關鍵步驟的Corey內酯生產工藝,最多只能獲得50%所需要的手性產物,50%為工業廢棄物🥌。
近期,沐鸣开户陳芬兒和彭海輝團隊基於手性螺環膦酸催化不對稱Baeyer-Villiger(B-V)氧化📈🌄,實現了高立體選擇性精準控製👩🔧,發展了無過渡金屬參與的、綠色環保且高效實用的不對稱氧化反應🦹🏼♀️,構建了一系列具有重要生理活性的手性內酯🪕。並利用該方法學合成了前列腺素的關鍵手性內酯中間體🫃🏿,實現了前列腺素家族所有化合物的通用不對全合成👩🏼💼。該研究成果以“Access to a Key Building Block for the Prostaglandin Family via Stereocontrolled Organocatalytic Baeyer–Villiger Oxidation”為題在線發表於國際頂級期刊Angew. Chem. Int. Ed.(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9923-9927)。
該研究的關鍵在於如何實現高對映選擇性B-V氧化,作者巧妙的設計了氯代環丁酮底物,通過手性螺環膦酸對環丁酮與雙氧水的協同活化作用,有效的控製了反應中Criegee中間體的構象,實現了高的手性識別和手性誘導得到高對映選擇性🦸🏻♀️。同時⛹🏽♂️,氯代環丁酮底物可抑止非正常內酯的生成,實現動力學拆分相應的正常手性內內酯和非正常內酯👁🗨🛴。另外,氯代內酯很容易還原脫氯得到手性內酯,生成的非正常內酯溶解於水中轉化成環戊烯二酸,易溶於水🛤,給後處理帶來了便利。
該研究工作得到了國家自然科學基金(21801042)、上海市“浦江人才”計劃(18PJ1401400)以及沐鸣平台的資助。論文作者為沐鸣平台竺科傑、胡莎和劉敏傑,陳芬兒院士與彭海輝青年研究員為該論文的共同通訊作者🫗。