扭曲的立体选择性

在制造立体结构的策略中，采用现成的手性构建块并将其构建成新分子是最理想的。不幸的是，不对称催化还不能以同样的方式利用天然的手性来源。除了金鸡纳生物碱和一些氨基酸外，我们通常依靠合成手性配体或催化剂来控制反应的立体化学结果，这些反应通常使用昂贵，耗时且效率低下的过程。

Suginome通宪为他讲述和他在日本京都大学的团队提出了一个有趣的策略柠檬烯-从柑橘类水果的果皮中提取的一种易于获得的无色手性碳氢化合物-用于控制催化反应的立体化学结果。但是它不是作为配体，而是作为溶剂。手性随后通过螺旋大分子“辅助物”转移，在钯催化反应中提供立体选择性。

虽然这不是第一个使用手性溶剂驱动对映选择性反应的报道，但先例非常有限，选择性通常很差。这类反应通常要求溶剂分子具有特定的功能，因此无法使用容易获得的天然手性烃溶剂，如柠檬烯、蒎烯等。然而，该团队已经将新技术应用于三种不同的不对称反应中，并进行了出色的立体控制，考虑到柠檬烯的立体化学简单性，这尤其令人印象深刻。

不出所料，柠檬烯不像传统配体那样，通过在金属中心创造一个明确的手性环境来实现控制。相反，溶剂诱导非手性大分子选择性地形成单手性的螺旋。反过来，螺旋放大了溶剂的立体化学影响，从而有效地控制了反应的结果。该团队基于这样的知识，即聚(喹诺啉-2,3-二基)s(图1)在具有手性侧链时采用单手螺旋，但螺旋诱导的方向可以通过改变(非手性)溶剂来改变。该团队扩展了这一想法，通过将具有非手性侧链的聚合物溶解在对映体富集的柠檬烯中作为溶剂，形成了同手性螺旋。有趣的是，溶剂甚至不必是对映体纯的，对映体超过65%就足以诱导完全选择性的螺旋形成。

在制备了含有非手性侧链和膦配体的无规共聚物后，研究人员首先证明，使用四氢呋喃(THF)作为溶剂，这些大分子配体使偶联反应生成外消旋双萘基(图2)。R)-柠檬烯:THF(95:5)得到同样的产物，对映体过剩98%，产率66%，相反的对映体只需切换到(年代柠檬烯;比获取一个复杂手性配体的两个对映体要简单得多。对照反应表明，膦侧链是反应进行所必需的，螺旋大分子对不对称诱导至关重要，这支持了溶剂不直接影响金属中心立体化学环境的前提。一旦螺旋在手性溶剂中形成，它也可以通过甲醇沉淀分离出来。然后，它可以在非手性溶剂中介导反应，使产物具有合理的对映体过量，显示出螺旋感觉的记忆。

虽然这只是第一步，但使用天然丰富的手性溶剂控制催化反应的对映体选择性的演示可能会改变游戏规则，特别是化学必须适应并摆脱化石燃料作为主要原料来源，并大规模提高我们行业的环境效率。将这一策略扩展到其他催化反应可能是具有挑战性的，首要考虑的是在更高温度下螺旋的立体化学完整性。尽管如此，Suginome和他的同事们也证明了使用非常相似的催化剂进行不对称的C - C键裂解，即使在50-60°C下反应48小时，产物的产率仍为89%。也许我们还有乐观的余地!