科学家发现合成手性四芳基甲烷的新方法

科技大学的一组科学家通过手性磷酸催化实现了四芳基甲烷的催化不对称合成。通过此过程，可以高效合成具有高对映选择性的结构不同的CTAM的两个库。初步的生物学活性研究表明，这些球形分子是高度有前途的抗癌药。

该研究于2020年12月14日发表在《自然催化》杂志上。

长期以来，在药物分子中一直观察到对线性和盘状分子的强烈偏见。相比之下，由于缺乏有效进入后一化学空间的机会，球形分子的使用次数很少。具体而言，合成四芳基甲烷(一种独特的球形分子家族)的有效策略仍然很少。

由于缺乏有效的不对称合成，手性四芳基甲烷(CTAM)是带有四个定义的立体化学基团的带有四个不同芳基的球形分子的独特家族，仍然是一个谜。CTAMs不对称合成的挑战不仅在于通过常规策略制备连接碳和芳基环的极其拥挤的CC键的高障碍，而且还在于在连接芳族化合物时现有和可能相似的芳基环之间难以进行立体区分。新的芳基环到中心碳原子。

科技大学化学系的首席研究员兼教授孙建伟说：“合成手性四芳基甲烷的困难在于，要在一个小碳原子周围形成非常拥挤的键，需要克服巨大的能量屏障。” “另一个困难是必须以定义的3D方向进行绑定。这两个要求大大减少了成功的机会，但是我们能够通过使用标记策略来克服。”

该协议从适当标记的三芳基甲醇开始，利用关键的对醌甲基化物和吲哚亚胺鎓中间体中的氢键相互作用来构建两个对映体富集的CTAM库。

“最初，我们假设在中心碳上具有外消旋基团的外消旋三芳基甲烷很容易被催化剂活化以生成三芳基甲基阳离子中间体，” Sun继续说道。“我们用不同的方式标记了三个芳基中的两个。当一个芳基上连接一个羟基时，手性离子对中间体可以进一步稳定为氢键合的醌甲基化物(QM)。次级氢键相互作用提供关键的区别。”

用这种方法合成的手性球形分子已显示出对癌细胞以及肠病毒的有希望的活性。该小组期望建立一个大型且多样化的球形分子库，用于铅优化和结构活性关系研究，最终将在药物化学，化学生物学，病毒生物学和药理学领域带来更多的合作机会。

Sun指出：“高效率和选择性是我们催化不对称方法真正发挥作用的地方。” “我们很高兴开始对以前被忽视的化学空间新范式进行探索。”

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