胍——从手性碱到不对称相转移催化剂

通过近20年的发展，有机小分子不对称催化已经成为和金属不对称催化并称的一个领域。有机小分子催化剂也从最初的手性proline类催化剂发展到了今天众 多的手性Brønsted酸/碱类催化剂，Lewis酸/碱类催化剂，氢键类催化剂，亲核类催化剂，有机光反应催化剂等。Brønsted碱作为一类重要的试剂，广泛的存在于各类化学中。通过手性Brønsted碱催化剂来实现不对称的转换是制备众多手性分子强有效的方法。

新加坡南洋理工大学的陈俊丰教授利用手性双环胍作为手性强碱催化剂实现了D-A反应、Mannich反应、Michael反应、脱羧反应、异构化反应、胺基化反应、氘试剂交换反应、不对称质子化反应等众多不对称转化（图1）。

图1. 手性胍催化的不对称反应

在2011年，陈俊丰课题组基于胍的共轭结构设计出一种手性胍盐（Pentanidium and Bisguanidinium）做为全新的一类手性不对称相转移催化剂（图2）。不同于传统的sp³季铵盐相转移催化剂，胍盐具有sp²共轭结构，所以具有不同的催化活性。

图2. 手性双环胍与手性胍盐

该课题组利用手性胍盐实现了对映选择性的加成反应、烷基化反应、羟基化反应以及氧化反应（图3）。其中的氧化反应可以体现出手性胍盐相转移催化剂与季铵盐类相转移催化剂的不同，手性胍盐催化剂可以在强氧化剂的条件下稳定的存在（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10677）。

图3. 手性胍盐催化的不对称相转移反应

最近，该小组又利用手性胍盐作为相转移催化剂解决了传统相转移催化中的一个难题：如何在不对称相转移催化中寻找到既具有较强碱性又具有温和亲和性的碱（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9935）。

他 们的策略是通过活化一个潜在碱（probase）原位产生大位阻强碱，然后强碱在手性催化剂的控制下促进反应的完成。比较有趣的是，在研究反应的过程中， 作者发现有烯醇硅醚类化合物生成。通过一系列验证机理实验，最终确定了手性高价硅离子对（chiral silicate ion pair）是整个反应中真正的活性中间体。

图4. 不对称相转移催化中的潜在碱（probase）策略

该论文作者为：Bo Teng, Wenchao Chen, Shen Dong, Choon Wee Kee, Dhika Aditya Gandamana, Lili Zong, Choon-Hong Tan

标签： 胍