兰州大学药学院研究团队在手性β-氨基芳基伯硼酸酯的催化不对称合成研究方面取得重要进展,开发了一种铜催化烯酰胺不对称硼氢化新策略,实现了手性β-氨基芳基伯硼酸酯的高效、高对映选择性合成,为药物化学中重要含硼砌块的构建提供了新方法,也为非天然氨基酸、氨基醇及含硼药物分子的快速合成提供了新思路。

β-氨基硼酸酯是一类在药物化学中具有重要地位的优势砌块,广泛应用于生物活性分子、药物中间体及功能分子的设计与合成。然而,目前关于β-氨基硼酸酯的合成研究大多集中于仲硼酸酯的制备,手性β-氨基伯硼酸酯的高效不对称合成方法仍十分有限。与此同时,这类手性β-氨基伯硼酸酯往往具有独特的生物活性,并能够快速转化为一系列非天然氨基酸和氨基醇。这些转化产物在药物研发中具有重要意义,但采用现有化学方法往往难以高效获得。因此,发展一种操作简便、选择性优异、底物适用性广的催化不对称合成策略,具有重要的学术价值和应用前景。

针对上述挑战,研究团队以烯酰胺为底物,通过铜催化不对称硼氢化反应,成功构建了含芳基侧链的手性β-氨基伯硼酸酯。该策略以廉价金属铜为催化剂,并采用商业化配体,实现了优异的区域选择性和对映选择性,兼具良好的实用性与经济性。同时,该方法官能团耐受性良好,可兼容多种取代基和官能团,为结构多样化的手性β-氨基伯硼酸酯合成提供了广阔空间,也为后续药物分子和生物活性化合物的合成奠定了坚实基础。

研究团队进一步将所得硼氢化产物转化为多种生物活性分子和药物中间体,包括潜在激酶抑制剂的关键中间体、氨苄西林的中间体Phenylglycine以及一种重要的γ-氨基醇。验证了该方法的合成实用性和转化潜力。这些转化不仅展示了手性β-氨基伯硼酸酯作为关键合成砌块的多功能性,也表明该策略在复杂药物分子后期修饰和手性药物中间体快速制备中具有广泛应用前景。

为进一步探索反应机理,研究团队通过机理实验和理论计算深入分析了反应路径,并阐明了对映选择性的来源。理论计算与实验结果相互印证,为理解铜催化不对称硼氢化过程提供了重要依据。

相关成果以“Enantioselective synthesis of β-aminoarylboronic esters via hydroboration of enamides”为题发表于《Chinese Chemical Letters》。兰州大学为第一署名单位,博士生孔荞和硕士毕业生王家璇为共同第一作者,兰州大学药学院王少华教授和朱道勇副教授为共同通讯作者,并依托药学院和兰州大学天然产物化学全国重点实验室平台完成。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100184172601048X