新型官能团辅助纯化化学-手性亚磺酰亚胺的合成及其在不对称合成中的应用

Imine chemistry has been one of the most important topics in modern organic and medicinal chemistry. The resulting chiral amino compounds are valuable synthetic building blocks and have been widely transformed into many natural products and medicinal targets. The search for greener chiral imines with high efficiencies for asymmetric synthesis still remains challenging. In the past several years, our group has designed several chiral N-protected imines including N-phosphonyl, N-phosphoryl, and N-phosphinyl auxiliaries. We successfully utilized them for many asymmetric transformations with good to excellent yields and diastereoselectivities without using traditional purification methods, but products can be purified by simply washing with the common solvents to save materials (silica gels, solvents, energy, and manpower) substantially, which resulted in a new concept called group-assisted purification (GAP) chemistry. .We believe that the unique polarity of the P=O bond in which negative and positive charges are heavily localized on oxygen and phosphorus atoms is responsible for the solid product formation to enable the GAP purification. We anticipate a similar situation exists in the S=O bond polarization in thio-oxime S-oxides, which describes the S=O bond as S+−O−. A new chiral sulfonamide will be designed and synthesized; its derived imines will be applied for asymmetric addition to synthesis unnatural amino acid and Rivastigmine by using GAP chemistry. The greener GAP synthesis of amino acid and Rivastigmine can substantially reduce prices of these drugs as well as many other products. In the meanwhile, it will also accelerate the drug discovery processes.

亚胺化学已经成为有机合成和药物开发中最重要的课题之一，因为反应可以生成各种手性胺类化合物，比如天然产物和医药中间体。不过寻找更加绿色高效的亚胺仍然存在着巨大挑战。在过去的几年里，我们已经成功设计了各种氮磷酰保护的手性辅基，并且成功应用于各种不对称合成，反应得到的产品只需通过溶剂洗涤就能纯化，从而可以节约大量资源（硅胶、溶剂、能源和人力），这就诞生了一个新的概念叫GAP化学--官能团辅助纯化化学。.我们认为特殊的P=O键极化让P和O分别带有正负电荷，使化合物很容易形成固体，从而可以通过GAP化学进行纯化。我们预测S=O在某些情况下也有类似的功能，可以描述为将S=O键变为S+-O-。基于这一点，我们就设计新型的GAP试剂--手性亚磺酰亚胺，用来合成各种非天然的氨基酸，并且可以应用于胆碱酯酶抑制剂卡巴拉汀的合成。利用更加绿色经济的GAP化学可以降低化合物的合成成本，最终这种方法会加速药物的开发。

亚胺化学已经成为有机合成和药物开发中最重要的课题之一，因为反应可以生成各种手性胺类化合物，比如天然产物和医药中间体。不过寻找更加绿色高效的亚胺仍然存在着巨大挑战。在过去的几年里，我们已经成功设计了各种氮磷酰保护的手性辅基，并且成功应用于各种不对称合成，反应得到的产品只需通过溶剂洗涤就能纯化，从而可以节约大量资源（硅胶、溶剂、能源和人力），这就诞生了一个新的概念叫GAP化学--官能团辅助纯化化学。我们认为特殊的P=O键极化让P和O分别带有正负电荷，使化合物很容易形成固体，从而可以通过GAP化学进行纯化。我们预测S=O在某些情况下也有类似的功能，可以描述为将S=O键变为S+-O-。基于这一点，我们就设计新型的GAP试剂--手性亚磺酰亚胺，用来合成各种非天然的氨基酸，并且可以应用于胆碱酯酶抑制剂卡巴拉汀的合成。利用更加绿色经济的GAP化学可以降低化合物的合成成本，最终这种方法会加速药物的开发。利用新型GAP试剂发展一系列构筑多样化氨基酸化合物类的新反应和新方法，系统地研究这些反应的普适性、化学选择性、区域选择性和立体选择性，实现对这些反应选择性的控制。探索用新型手性磺酰亚胺试剂合成卡巴拉汀的路线，研究合成过程的影响因素，获得最优工艺。以最优工艺合成卡巴拉汀类似物，总结不同加成试剂的反应规律。