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学术成果

我院宋振雷教授课题组在手性硅构建领域取得进展

来源:学科发展办 发布时间:2023年08月16日 点击数:

硅和碳理化性质“同异共存”,因此硅被认为是碳理想的生物电子等排体。近年来,含硅药物研发正在引起广泛的关注,硅元素的引入在提升活性、降低毒性、特别是增强组织渗透性等方面已展现出颇具吸引力的优势和价值。手性是绝大部分药物分子重要的核心结构要素。由于自然界中不存在硅手性,因此含硅药物研发中不可回避的一个科学问题是如何化学合成硅手性。目前,硅手性常用的合成策略主要包括:(1)非对映异构体制备/分离;(2)前手性硅去对称化。相比之下,虽然通过外消旋硅物种合成手性硅是一种更加直接和高效的策略,但因其难度大、挑战性高,至今仍鲜有报道。

近日,我院宋振雷教授课题组发展了路易斯碱催化的外消旋氯硅烷和手性乳酸酯的动态动力学硅醚化反应,为硅手性的不对称构建提供了新的合成策略。该方法所需的催化剂和手性乳酸酯均方便易得,反应不仅展示了良好的底物适用范围,而且可以方便地进行10g级以上的规模化制备。所合成的手性硅醚能够进一步转化为硅氢、烯丙基硅、炔基硅等传统合成方法不易获得的手性硅砌块或试剂。化学学院苏志珊教授课题组对此开展的理论计算揭示,在4-胺基吡啶催化剂的作用下,外消旋氯硅烷通过离子型四配位硅中间体得以实现快速的消旋化,其中S-构型的中间体转化的能量更优,从而推动外消旋氯硅烷最终全部转化为S-构型的硅醚。

研究近日发表在Nature Communications上(https://doi.org/10.1038/s41467-023-40558-6)。工作由我院研究生胡天宝、赵宸,化学学院研究生张艳和中国药科大学本科生匡禺中共同完成,并得到了国家自然科学基金创新群体项目、面上项目等基金的支持。