手性亞磺酰胺是一類非常重要的化合物，常存在于天然產物、醫藥中間體中，同時也常用作手性助劑合成手性胺，作為催化劑催化有機反應等。鑒于手性亞磺酰胺重要用途，化學工作者投入了大量的精力對其合成進行研究探索。截止目前，手性亞磺酰胺的合成方法主要是通過拆分，或者利用手性助劑進行非對映選擇性合成，采用不對稱催化的策略合成手性亞磺酰胺具有重要意義，同時也具有較大挑戰。
近日，成都生物所李光勛副研究員與唐卓研究員在該領域的研究取得新進展，該課題組實現了首例不對稱催化合成手性亞磺酰胺，如圖一所示。以次磺酰胺為底物，雙氧水為氧化劑，以手性聯萘二酚骨架磷酸為催化劑，充分利用各組分之間的氫鍵作用成功地合成多種類型手性亞磺酰胺。在該反應中手性磷酸與過氧化氫通過氫鍵活化增強過氧化氫親電性，同時，次磺酰胺N-H質子與手性磷酸P=O鍵氧原子通過氫鍵作用結合。這種氫鍵作用使催化劑扮演雙重作用，既能活化雙氧水，又能固定次磺酰胺，使氧原子選擇性的在一面轉移，從而以高收率，高對映選擇性得到手性亞磺酰胺。該方法克服了傳統手性誘導策略合成手性亞磺酰胺的諸多不足：如反應收率低，不符合原子經濟效益，底物普適性受限等。
圖一：手性亞磺酰胺的首例不對稱催化合成
值得一提的是，所得到的手性亞磺酰胺可以通過簡單衍生合成多種手性亞砜與手性亞磺酰胺，如圖二所示。反應過程中，產物構型翻轉，同時收率與對映選擇性均能保持很高。
圖二：手性亞磺酰胺的衍生合成研究
該研究作為首例不對稱催化策略合成亞磺酰胺的方法發表在催化類國際期刊ACS Catalysis, 2019, 9(2), 1525-1530. 該研究得到中國科學院青促會、四川省應用基礎研究、四川省創新團隊等項目支持。