手性高价碘催化剂在酚类化合物去芳构化中的应用研究

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根据已有文献报道,我们预先在酚类化合物的2-/4-位安装含有亲核边链的取代基团。同时,利用手性芳基碘作为催化剂前体,通过阳极氧化过程,原位生成手性高价碘试剂,该催化剂通过与底物配位诱导出手性环境。随后,亲核试剂进攻底物2-/4-位碳原子,实现去芳构螺环化反应过程。首先,对于酚类底物,传统方法学中使用较多的是边链含有羧酸、二级胺或芳基酰胺等取代基的底物,我们在尝试这类传统底物之余,可以考虑对底物进行改造,包括合成含有更长碳链的底物,以构建含六元或七元环螺环化合物;同时,也可以考虑合成边链含有亚砜/砜/膦氧等杂原子的底物,进而拓展底物的适用范围。此外,对于手性高价碘催化剂,目前已有很多类型骨架被报道并成功实现不对称催化去芳构化反应。包括基于手性乳酸或酒石酸结构的高价碘试剂,以及基于联萘骨架、螺环骨架、螺烯骨架和平面手性的[2,2]-对环芳烃骨架的高价碘试剂等等,这些成熟的研究为该项目的成功进行提供了坚实的理论基础,大大增加了该方案的可执行性。而对于本项目最大的挑战性在于两方面:其一,电氧化条件能否成功替代传统氧化剂,实现手性高价碘催化剂的原位生成,并促使催化循环顺利进行;其二,芳基碘催化剂前体以及含有C-X(X为N、O等杂原子)的去芳构化产物在电化学条件下是否兼容。因此,这需要我们对实际的电化学反应条件进行精准设计,包括对电解液和电极材料的选择,以及反应温度和电流密度的设定等等。最后,对于成功合成的手性螺环分子,我们也将对其生物活性进行考察,探索该类产物结构以及该合成方法学的应用前景。

回答:

根据已有文献报道,我们预先在酚类化合物的2-/4-位安装含有亲核边链的取代基团。同时,利用手性芳基碘作为催化剂前体,通过阳极氧化过程,原位生成手性高价碘试剂。该催化剂通过与底物配位,诱导出手性环境。随后,亲核试剂进攻底物2-/4-位碳原子,实现去芳构螺环化反应。

首先,对于酚类底物,传统方法学中使用较多的是边链含有羧酸、二级胺或芳基酰胺等取代基的底物。我们在尝试这类传统底物的同时,可以考虑对底物进行改造,包括合成含有更长碳链的底物,以构建含六元或七元环的螺环化合物;同时,也可以考虑合成边链含有亚砜、砜或膦氧等杂原子的底物,进而拓展底物的适用范围。

此外,对于手性高价碘催化剂,目前已有许多类型的骨架被报道并成功实现不对称催化去芳构化反应。这些骨架包括基于手性乳酸或酒石酸结构的高价碘试剂,以及基于联萘骨架、螺环骨架、螺烯骨架和平面手性的[2,2]-对环芳烃骨架的高价碘试剂等。这些成熟的研究为该项目的成功进行提供了坚实的理论基础,大大增加了该方案的可执行性。

然而,本项目面临的最大挑战在于两方面:其一,电氧化条件能否成功替代传统氧化剂,实现手性高价碘催化剂的原位生成,并促使催化循环顺利进行;其二,芳基碘催化剂前体以及含有C-X(X为N、O等杂原子)的去芳构化产物在电化学条件下是否兼容。因此,这需要我们对实际的电化学反应条件进行精准设计,包括对电解液和电极材料的选择,以及反应温度和电流密度的设定等。

最后,对于成功合成的手性螺环分子,我们也将对其生物活性进行考察,探索该类产物结构以及该合成方法学的应用前景。