新策略可高效合成N–N軸手性抗腫瘤活性化合物

華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院特聘研究員李星光等人，為構(gòu)建結(jié)構(gòu)新穎的N–N軸手性化合物提供了新策略，也為發(fā)展新型抗腫瘤活性分子開辟了新途徑，對推動(dòng)藥物化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要價(jià)值。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—通訊》。

N–N軸手性化合物是一類重要的手性分子，廣泛存在于天然產(chǎn)物、生物活性分子及有機(jī)功能材料中。近年來，催化對映選擇性構(gòu)建兼具中心手性和軸手性的手性異構(gòu)體成為有機(jī)合成領(lǐng)域的新興研究方向，這類手性分可賦予分子新的特性并拓展其應(yīng)用前景。然而，同時(shí)具有中心手性和N–N軸手性的手性異構(gòu)體的構(gòu)建研究仍十分有限，且這類化合物的合成面臨巨大挑戰(zhàn)。

針對這一科學(xué)難題，研究團(tuán)隊(duì)在以往研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)了布朗斯特酸催化的不對稱[4+1]環(huán)化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了N–N軸向手性異吲哚啉酮類化合物的高效合成。該方法首次實(shí)現(xiàn)了兼具中心手性和N–N軸手性異構(gòu)體的直接構(gòu)建，反應(yīng)表現(xiàn)出優(yōu)異的非對映選擇性和軸手性選擇性。此外，研究團(tuán)隊(duì)將手性磷酸作為雙功能催化劑，通過兩次親核加成、脫水和去芳構(gòu)化的串聯(lián)過程構(gòu)建得到目標(biāo)產(chǎn)物。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)并證實(shí)了羥基聯(lián)芳基中間體的不可逆形成是決定反應(yīng)立體選擇性的關(guān)鍵步驟，合成的N–N軸手性異吲哚啉酮類化合物具有良好的腫瘤細(xì)胞增殖抑制活性，展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。

立體選擇性構(gòu)建具有中心手性的N–N軸手性異吲哚啉酮骨架。圖片由研究團(tuán)隊(duì)提供