近日，中國科學院上海有機化學研究所何智濤課題組針對核酸類活性分子中全雜原子取代五價磷立體中心的合成難題，通過發展連續取代策略，實現了一系列含手性五價磷立體中心的骨架制備，包括ProTide類似物、烷氧基磷酰胺、磷酸酯、硫代磷酸酯和膦酰胺等，并用于農藥分子(?)-Fenamiphos的高效制備中，展現出較高的應用價值。
全雜原子取代五價磷立體中心廣泛存在于天然產物、藥物、農藥和有機催化劑中。全雜原子取代磷單元同樣是生命體中廣泛存在的核酸結構的重要組成部分，基于此所發展的核酸類藥物開發技術（ProTide技術）即需要制備該類全雜原子取代五價磷立體中心。然而，目前針對該類骨架的不對稱催化合成方法的報道非常局限，缺乏有效和具有普適性的合成思路。
前期，該課題組先后建立了三價膦介導的立體選擇性碳/硼-雙糖苷化反應和三價膦苷化反應，為糖類活性分子的修飾提供了若干思路。在此基礎上，研究人員進一步探索解決核酸藥物中五價磷手性中心的構建難題。從簡單的酚氧基取代磷酰二氯出發，利用有機堿催化，借助連續取代策略，可以方便地引入不同的親核試劑單元。所得到的產物可以進一步轉化制備出更多類型的五價磷立體中心。利用該合成策略，可以實現ProTide類似物和相關農藥分子的簡潔制備。
上海有機所薛小松課題組通過計算研究揭示了該合成策略立體選擇性控制的起源。路易斯堿催化劑中的芳環和磷酰二氯底物中的酚氧基間存在π-π相互作用。同時，催化劑中的硫原子和磷酰二氯底物中的氧原子還存在額外的硫鍵相互作用。
相關研究成果以Stereogenic P(V) Synthesis via Catalytic Continuous Substitutions為題，發表在《美國化學會志》（JACS）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、上海有機所金屬有機化學國家重點實驗等的支持。
論文鏈接
連續取代構建五價磷立體中心
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