近日,中科院大連化學物理研究所手性合成課題組周永貴研究員和樊紅軍研究員合作發(fā)現(xiàn)了一個新穎的不對稱歧化反應(yīng)的收斂現(xiàn)象,相關(guān)研究結(jié)果以通訊的形式發(fā)表在最近一期的《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc.2011, 133, 6126-6129)。
氧化還原反應(yīng)是最常見的化學反應(yīng)之一,通常由氧化和還原兩個半反應(yīng)構(gòu)成。歧化反應(yīng)作為一類特殊的氧化還原反應(yīng)(1),有兩個產(chǎn)物生成,反應(yīng)的原子經(jīng)濟性較低。如果能將反應(yīng)的副產(chǎn)物,如氧化產(chǎn)物AOX還原為初始原料A再發(fā)生歧化反應(yīng),這樣經(jīng)過多次循環(huán)就能實現(xiàn)收斂的歧化反應(yīng),得到一個單一的產(chǎn)物,從而提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟性(2)。用氫氣作為還原劑不會產(chǎn)生任何副產(chǎn)物,從而可使該反應(yīng)的原子經(jīng)濟性達到100%。
在研究芳香化合物喹喔啉不對稱氫化反應(yīng)的過程中,研究人員發(fā)現(xiàn)一個新穎的手性歧化反應(yīng)的收斂現(xiàn)象。反應(yīng)通過中間體二氫喹喔啉進行,在手性磷酸催化劑的促進下發(fā)生手性自歧化氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到原料喹喔啉和最終手性產(chǎn)物,而產(chǎn)生的原料喹喔啉又可以在Ru(II)的催化作用下選擇性加氫得到中間體二氫喹喔啉來反復進行自歧化氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),理論計算研究進一步證實了上述反應(yīng)機理。此發(fā)現(xiàn)對于設(shè)計和發(fā)展新的不對稱反應(yīng)提供了一種新的思路。
手性自歧化氫轉(zhuǎn)移機理圖