含硒有機(jī)化合物是一類重要的功能分子，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。在合成化學(xué)中，硒經(jīng)常作為配位點(diǎn)用于調(diào)控過渡金屬的催化活性和選擇性。近年來，含硒的有機(jī)小分子催化劑顯示了出色的不對稱催化能力。然而，相比于其它雜原子，含硒的手性中心合成報(bào)導(dǎo)較少，大多數(shù)是基于手性底物的當(dāng)量手性轉(zhuǎn)化。利用催化方法構(gòu)建含硒的手性中心方法很局限，其中高對映選擇性的硒邁克爾加成反應(yīng)（seleno-Michael反應(yīng)）尚無報(bào)道。相對于其他雜原子，硒的親核性與離去性很高，遠(yuǎn)超過同族的硫元素，因此硒邁克爾加成是高度可逆的，不利于構(gòu)建高光學(xué)純的含硒手性中心。
黃湧/陳杰安課題組于2014年發(fā)展了手性氮雜環(huán)卡賓（N?heterocyclic carbenes, NHCs）的不對稱非共價(jià)催化策略，實(shí)現(xiàn)了不對稱碳-碳、碳-氮、碳硫、碳-磷鍵的構(gòu)建（Nat. Commun. 2014, 5, 3437；Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 15414; Chem. Sci. 2015, 6, 4184; Cell Rep. Phy. Sci. 2021, 2, 100490）。最近，研究團(tuán)隊(duì)利用氮雜環(huán)卡賓-硫脲（NHC-thiourea）雙功能催化劑進(jìn)一步拓展了成鍵范疇（ACS Catal. 2021, 11, 6316）。針對不對稱硒親核加成的困難，課題組將氨基茚醇衍生的三氮唑與硫脲融合，合成了新一代的手性雙功能NHC催化劑，實(shí)現(xiàn)了首例高對映選擇性的硒邁克爾加成反應(yīng)（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202202040）。 控制實(shí)驗(yàn)表明，常用的有機(jī)堿的確可以促進(jìn)硒邁克爾加成反應(yīng)的可逆性，即使在催化量的DBU或奎寧的作用下，含硒手性產(chǎn)物迅速分解為邁克爾加成原料，并消失光學(xué)活性。而雙功能NHC催化劑在通過大大提高催化活性，使得反應(yīng)可以在低溫下進(jìn)行，并通過NHC和硫脲的協(xié)同，促進(jìn)質(zhì)子遷移，進(jìn)而抑制產(chǎn)物的消旋可逆。 該工作展示了新的雙功能催化劑在氮雜環(huán)卡賓非共價(jià)催化反應(yīng)中的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了困難碳-硒鍵的不對稱構(gòu)建，為進(jìn)一步拓展該催化機(jī)制在合成中的應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用。 論文信息 Enantioselective Seleno-Michael Addition Reactions Catalyzed by a Chiral Bifunctional N-Heterocyclic Carbene with Noncovalent Activation En Li, Jiean Chen, Yong Huang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202202040
