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Chem Sci：清華佟碩課題組實現(xiàn)固有手性杯芳烴分子催化不對稱合成
來源：清華大學 2023-02-01
導讀：近日，清華大學化學系佟碩副教授帶領(lǐng)研究團隊采用去對稱化的方法實現(xiàn)了固有手性杯芳烴分子的催化不對稱合成。
固有手性概念由德國科學家B?hmer在1994年研究手性杯芳烴時首次提出，與傳統(tǒng)的手性分子不同，該類分子缺少手性中心、手性軸、手性面和螺旋軸等手性元素，其手性由大環(huán)分子的三維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。杯芳烴及其氮雜和氧雜衍生物由于其獨特的三維碗狀結(jié)構(gòu)、可控的空腔尺寸和形狀、易于制備和化學后修飾，已成為催化、分子識別、傳感、納米技術(shù)和生物技術(shù)等領(lǐng)域的優(yōu)勢分子。但對映體富集的固有手性杯芳烴的高效合成與制備一直面臨巨大挑戰(zhàn)，嚴重制約了固有手性杯芳烴的研究和應用，發(fā)展催化不對稱合成方法直接得到對映體富集產(chǎn)物很有意義。
固有手性杯芳烴的催化不對稱合成及其圓偏振發(fā)光性能近日，清華大學化學系佟碩副教授帶領(lǐng)研究團隊采用去對稱化的方法實現(xiàn)了固有手性杯芳烴分子的催化不對稱合成。在PdBr2和手性亞磷酰胺配體的催化下，以良好的產(chǎn)率和優(yōu)異的對映選擇性得到了嵌入芴環(huán)結(jié)構(gòu)的固有手性杯芳烴。這一新型固有手性杯芳烴表現(xiàn)出優(yōu)秀的圓偏振發(fā)光性質(zhì)。化合物A且表現(xiàn)出優(yōu)秀的圓偏振發(fā)光（CPL）性能，發(fā)光不對稱因子|glum|為5×10-3。含乙烯基的化合物B具有與化合物A相同的發(fā)光不對稱因子（|glum| = 4.9×10-3），而化合物C由于羰基的還原，共軛體系被中斷，發(fā)光不對稱因子|glum|急劇降到1.7×10-3。表明對固有手性杯芳烴骨架的后修飾，特別是對發(fā)色團共軛的調(diào)節(jié)，可以有效地調(diào)節(jié)手性發(fā)光性質(zhì)。該研究成果以“催化不對稱對映選擇性去對稱化脫氫交叉偶聯(lián)反應合成固有手性杯芳烴”（Inherently Chiral Calixarenes by a Catalytic Enantioselective Desymmetrizing Cross-Dehydrogenative Coupling）為題，發(fā)表在英國皇家學會期刊《化學科學》（Chemical Science）上。清華大學化學系在讀博士生張鑫為本文第一作者，佟碩副教授為通訊作者。該研究通過催化對映選擇性跨環(huán)芳烴脫氫偶聯(lián)反應，破壞原有杯芳烴的對稱性，得到對映體富集的嵌入芴環(huán)結(jié)構(gòu)的新型固有手性杯芳烴，該類分子具有制造CPL發(fā)光材料的潛在應用前景。這些成果為基于杯芳烴骨架的新型CPL材料的設計與合成提供了新的機會。論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D2SC06234H
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