在化學(xué)分子中，像左手和右手的關(guān)系一樣：不能完全相互疊合，但互為鏡象；像這樣與自身鏡象不能完全疊合的分子稱(chēng)為手性分子。

軸手性分子骨架作為手性分子的一類(lèi)，其結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于天然產(chǎn)物中,并且在不對(duì)稱(chēng)催化、材料科學(xué)和藥物化學(xué)等領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，軸手性化學(xué)領(lǐng)域獲得了迅速發(fā)展，但是碳-雜原子軸手性領(lǐng)域進(jìn)展緩慢。種類(lèi)多樣性的限制，制約了其在不對(duì)稱(chēng)催化、醫(yī)藥以及材料化學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

氮雜硼芳環(huán)類(lèi)化合物具有特殊的電子和光物理特性，使其在有機(jī)半導(dǎo)體等新材料領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。此外，該類(lèi)化合物對(duì)于設(shè)計(jì)具有生物學(xué)功能的新型候選藥物及其類(lèi)似物具有重要的意義。盡管該類(lèi)化合物的構(gòu)建吸引了許多化學(xué)家的注意，但是該領(lǐng)域的進(jìn)展仍十分緩慢，直到2016年才出現(xiàn)C-B軸手性化合物的首例報(bào)道。一方面該類(lèi)化合物的骨架結(jié)構(gòu)與合成方法比較局限，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的多樣性受到限制；另一方面C-B鍵的分子間距為1.581 ?，導(dǎo)致其更難實(shí)現(xiàn)阻轉(zhuǎn)異構(gòu)。

近日，深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張俊民副教授課題組與南方科技大學(xué)譚斌教授課題組合作在《J. Am. Chem. Soc.》（影響因子15.419，中科院JCR一區(qū)，TOP期刊）上發(fā)表了題目為《Chiral Phosphoric Acid-Catalyzed Remote Control of Axial Chirality at Boron?Carbon Bond》的研究論文。該論文第一作者為我校楊君賢博士，通訊作者為張俊民副教授和南方科技大學(xué)譚斌教授、向少華研究助理教授，深圳大學(xué)為第一完成單位。

該項(xiàng)研究以B-aryl-1,2-azaborines與diazodicarboxamides為反應(yīng)底物，手性磷酸作為催化劑，通過(guò)遠(yuǎn)程的去對(duì)稱(chēng)化策略，成功實(shí)現(xiàn)了手性C-B軸手性化合物的不對(duì)稱(chēng)構(gòu)建。該工作重點(diǎn)聚焦：1）如何實(shí)現(xiàn)具有更長(zhǎng)分子間距的C-B軸手性的不對(duì)稱(chēng)構(gòu)建；2）探究催化劑與底物作用機(jī)理以及反應(yīng)高效的原因。

該反應(yīng)在溫和的條件下，僅需要最長(zhǎng)15分鐘的時(shí)間，就可以以最高95%的產(chǎn)率和98的ee值獲得目標(biāo)產(chǎn)物。對(duì)于B-aryl-1,2-azaborines底物與diazodicarboxamides底物不同的取代基均具有非常好的兼容性，而且也可以實(shí)現(xiàn)C-B與C-C雙軸手性的不對(duì)稱(chēng)控制。同時(shí)該反應(yīng)可以進(jìn)行克級(jí)規(guī)模的合成，并且仍能保持優(yōu)異的產(chǎn)率和對(duì)映選擇性。通過(guò)對(duì)反應(yīng)機(jī)理的研究，初步表明單個(gè)磷酸與兩種底物之間形成的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，是該反應(yīng)成功的關(guān)鍵。值得注意的是，消旋化實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)物的軸手性是非常穩(wěn)定的（120℃下反應(yīng)24h，產(chǎn)物的ee值無(wú)任何損失）。該研究有利于豐富軸手性化合物庫(kù)，推動(dòng)軸手性化學(xué)的發(fā)展，而且有助于推動(dòng)這類(lèi)骨架結(jié)構(gòu)在催化、醫(yī)藥、材料化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、廣東省教育廳、廣東省催化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)等項(xiàng)目支持。

全文鏈接見(jiàn)：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05079

論文作者簡(jiǎn)介：

張俊民，深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院副教授，兼任深圳大學(xué)分子科學(xué)國(guó)際合作聯(lián)合研究中心副主任（執(zhí)行主任），廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師，深圳市高層次專(zhuān)業(yè)人才。主要從事有機(jī)與藥物合成（綠色可持續(xù)的催化合成、不對(duì)稱(chēng)催化與手性藥物合成）方向的研究工作。目前完成和主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、廣東省教育廳科研項(xiàng)目3項(xiàng)、深圳市科研項(xiàng)目5項(xiàng)。至今以第一作者/通訊作者在J. Am. Chem. Soc.（2篇）、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv.Mater.、Chem. Sci.、Green. Chem.（2篇）、ChemSusChem、Org. Chem. Front.、Org. Lett.（2篇）等中科院一區(qū)期刊發(fā)表SCI論文近20篇。

楊君賢，2019年6月蘭州大學(xué)博士畢業(yè)，2019年9月入職深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院博士后。主持中國(guó)博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目一項(xiàng)，目前以第一作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Org.Lett.等雜志發(fā)表論文4篇。