物质学院李智课题组在铪-Salen催化的烯基酰胺的高效不对称环氧化方面取得进展

不对称环氧化反应可以将双键转化为特定立体构型的含氧三元环，是一类引入连续手性中心的重要反应。2001年，美国著名化学家、两次诺贝尔奖得主Barry Sharpless教授因其在该领域的重大贡献获得他的首个诺贝尔化学奖。尽管该领域研究发展迅速，但现有方法适用的反应物依然有限。大多数有效反应都限于烯基醇类化合物，且常常面临环氧化催化剂活性低、反应时间长等挑战。

上海科技大学物质科学与技术学院李智课题组致力于新型路易斯酸催化剂的设计合成，并深入探究其在合成化学和资源转化领域的应用潜力。近期，李智组发现手性铪路易斯酸可以利用底物中酰胺官能团的定位效应催化烯基酰胺环氧化，突破了烯基醇类化合物的限制。该催化体系的活性非常高，有效节约了反应时间，提高了反应效率。这项技术有望用于复杂天然产物和药物合成中，为手性分子的构建提供便捷高效的新方案，成果发表于国际学术期刊ACS Catalysis。

图1    铪—Salen催化烯丙基酰胺的高效不对称环氧化

该反应的最佳催化剂由叔丁醇铪和联萘骨架的Salen配体进行原位制备获得，其在烯基磺酰胺的环氧化中达到了现有文献中最佳反应速度的10倍以上。同时，在烯丙基酰胺这类新底物的反应中获得了出色的对映选择性。在该条件下，三取代烯基酰胺表现了更高的反应性。研究人员还设计了一锅串联“环氧化—开环”策略，高选择性地制备了包含噁唑啉结构的手性醇。实验和理论计算证明，本研究发现具有催化活性的铪–Salen配合物采用了不常见的cis-α构型，并与催化剂内部的非共价相互作用一道，对反应的手性控制起到了关键作用。

上科大物质学院2024届博士毕业生姚嘉麟为论文的第一作者，李智教授为唯一通讯作者，上海科技大学为唯一完成单位。

论文标题：Hafnium(IV)-Salen-Catalyzed Highly Reactive and Enantioselective Epoxidation Directed by Amides

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c03648