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作为最普遍的含氮杂环，哌啶广泛存在于许多天然产物、生物活性分子以及药物分子中（图1a）。目前，化学家已经开发了许多方法来制备光学纯哌啶，但是更具吸引力的策略是使用氢气（H2）或其它氢源对简单易得的母体杂环进行不对称还原，主要有以下两种方法（图1b）：1）中性吡啶的还原；2）活化吡啶盐底物的还原，但是这些方法存在一定的底物局限性，并且需要较高的H2压力以及特殊的手性配体。此外，尽管氟和哌啶在医药领域具有重要的研究价值，但是目前还尚未报道过普通氟吡啶或氟吡啶鎓的不对称氢化反应，这可能是由于含氟吡啶很容易发生加氢脱氟副反应。
2013年，英国利物浦大学的肖建良教授（点击查看介绍）课题组使用甲酸/三乙胺混合物为氢源、[Cp*RhCl2]2和KI原位产生的催化剂实现了N-苄基吡啶鎓盐的转移氢化（Adv. Synth. Catal., 2013, 355, 35-40），合成了一系列哌啶衍生物（图2a）。在此基础上，作者尝试开发一种不对称催化策略，考虑到胺的性质会影响在甲酸/胺混合物中进行不对称转移氢化的对映选择性，因此作者希望使用手性添加剂并试图通过非共价相互作用产生的手性局部环境原位诱导反应的不对称性。近日，他们从简单的吡啶鎓盐出发，经铑催化的不对称还原转氨化（asymmetric reductive transamination，ART），以良好的收率和优异的非对映选择性/对映选择性制备了一系列手性哌啶/氟哌啶（图1c），同时具有优异的官能团耐受性和底物适用性。该反应的关键是在还原条件下引入手性伯胺，后者在水存在下与吡啶鎓的氮部分发生氨基转移，同时在哌啶环上诱导手性。相关成果发表在Nature Catalysis 上。