近日,我院宋秋玲教授课题组在国际权威期刊Nature Communications上发表题为“Catalytic asymmetric constructions of nitrogen, boron and carbon continuous stereogenic centers”的研究成果。该研究发展了一种铜催化的外消旋胺硼烷与二芳基重氮甲烷之间的不对称B-H插入反应,构建了相邻的氮-硼立体中心、氮-硼-碳连续立体中心以及氮立体中心骨架。

手性分子的精准构筑是合成化学领域的重点研究课题。虽然现有方法已能高效构建连续碳立体中心,但对于连续杂原子立体中心的构建研究相对匮乏,这仍是该领域面临的重要挑战。在主族元素中,氮和硼原子的手性调控尤为困难,而构建相邻氮-硼手性中心或连续碳-硼-氮立体中心的研究则更具挑战性。值得注意的是,氮手性中心因两个对映体间的反转能垒较低,极易发生外消旋化现象。传统构建氮手性中心的方法大都依赖当量手性试剂或刚性骨架,因此开发催化不对称构建连续杂原子手性中心的新策略具有重要的科学意义。

宋秋玲教授团队一直致力于有机硼化学的研究,近年来在新型有机硼化合物尤其是手性有机硼的构建和应用方面取得一系列重要进展(J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 39926−39935; J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 17539–17548; Sci. Adv. 2025, 11, eaea0777, doi: 10.1126/sciadv.aea0777; Nat. Chem. 2024, 16, 1312–1319; Chem, 2024, 10, 317-329; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202313388; Nat. Commun. 2023, 14, 4438; Nat. Synth 2023, 2, 140-151; ACS Cent. Sci. 2022, 8, 8, 1134–1144; Nat. Commun. 2022, 13, 2624; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13124-13134; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10048-10053; Chem, 2020, 6, 2347-2363)。在前期的研究基础上,宋秋玲教授课题组报道了一种铜催化的外消旋胺硼烷与二芳基重氮甲烷之间的不对称B-H插入反应,该反应成功构建了相邻的氮-硼立体中心以及氮-硼-碳连续立体中心骨架。此外,通过动力学拆分过程,可制备出光学纯的硼配位氮中心手性化合物。实现了不同类型原子连续手性中心的高效构建,拓展了手性化合物的多样性,为复杂手性分子的合成提供了新方法。
福州大学宋秋玲教授为论文的第一通讯作者,化学学院2020级博士毕业生张观为第一作者。该研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金、福建省自然科学基金,以及河南师范大学化学化工学院、南京大学配位化学国家重点实验室开放课题等项目资助。