
β-氨基酸是重要的生命基础单元,在药物制备、生物化学及有机合成领域发挥着关键作用。其中,C2、C3 位二取代 β2,3-氨基酸接入肽链后,能够形成结构更为刚性的空间构象。顺式和反式β2,3-氨基酸使肽链形成不同结构的氢键,产生不同的生物功能。天然 β2,3-氨基酸来源稀少,因此亟需开发高效的人工合成方法。目前,这类骨架的高立体选择性合成仍是一大难题。

针对以上问题,山东师范大学化学院唐波院士团队杨朋教授、李平教授开发了一种光氧化还原/氢原子转移协同催化的氢化–羧化–差向异构化串联反应,以α,β-不饱和亚胺为底物、甲酸盐为氢源和羧基源,一锅法高效合成syn-β2,3-氨基酸,最高可达到35:1的非对映选择性。同时,利用商业化13C-甲酸钠实现了高效13C标记β2,3-氨基酸的制备,13C引入率高达98.3%,该方法操作简便且标记效率显著优于多数现有13CO2交换策略,对于药物ADME研究和代谢示踪具有重要价值。机理研究表明,该体系并非直接高选择性生成syn产物,而是首先形成syn/anti混合物,随后在光照条件下经历独特的动态动力学差向异构化过程,最终热力学更稳定的syn异构体不断富集,实现立体汇聚。
相关研究成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.(doi.org/10.1002/anie.1668497),并入选该期刊Hot Paper。唐波、杨朋、李平为论文通讯作者,博士研究生张力为论文第一作者。
供稿审核人:赵曰峰、赵巍
编辑:赵丽娟
终审:巩 固
