史炳锋课题组在β-内酰胺的手性合成方面取得进展

来源：浙江大学化学系发布时间：2013-11-04 15350

手性β-内酰胺在自然界中广泛存在，是青霉素、碳青霉素和头孢菌素类抗生素的核心结构单元。另外，β-内酰胺也是一类重要的手性元，用于复杂天然产物的全合成。因此，β-内酰胺的手性合成受到合成化学家的广泛关注。传统的不对称合成方法包括Staudinger ketene-imine [2+2]环化，Kinugasa alkyne-nitrone环化和Gilman-Speeter ester enolate-imine缩合反应等，通过手性催化来实现，底物范围具有一定的局限性。

史炳锋课题组致力于发展“理想”的合成方法，高效的构建在化学合成和生物活性研究中广泛存在的砌块，包括高度官能团化的杂环、手性非天然氨基酸等，并将该类结构单元用于复杂分子的全合成中。最近，他们课题组通过惰性sp³碳氢键活化，利用天然氨基酸作为手性元，完成了一系列手性非天然氨基酸的合成（Chem. Sci. 2013, 4, 3906-3911）；另外，他们利用偕二甲基效应，发展了一类新的双齿导向基（PIP），成功实现了惰性亚甲基的烷氧化反应（Chem. Sci. 2013, 4, 4187-4192）。

基于反应的高效性，该课题组提出从简单原料出发，利用惰性碳氢键活化策略构建复杂分子体系的策略。他们以价廉易得的丙氨酸为原料，通过串联的化学选择性的甲基sp³碳氢键活化/单芳基化反应和亚甲基sp³碳氢键活化/氨基化反应，成功构建了一系列手性的anti-α-amino-β-lactams。该研究成果目前已经发表在德国应用化学会志上(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, DOI: 10.1002/anie.201306625)。这一研究成果再次证明了该课题组发展的PIP类导向基团的反应活性，以及其在复杂分子合成中的潜在应用前景。目前，后续的研究工作正在开展之中，相关成果将会陆续发表。

该论文的第一作者为2011级直博生张琪，他于2011年本科毕业于浙江大学，同年加入史炳锋课题组。该项工作得到国家自然科学基金（21002087, 21272206, J1210042）、浙江省自然科学基金重点项目（Z12B02000）、钱江人才（2013R10033）、中央高校基本科研业务费、教育部博士点基金、中科院上海有机所生命有机国家重点实验室和浙江大学特聘研究员启动经费的支持！