含多个手性元素的底物可形成复杂的立体异构体混合物，如何将其高效转化为具有特定构型的单一产物，仍然是不对称催化领域的重要挑战之一。当体系同时包含一个手性中心和一根手性轴时，可存在四种立体异构体，其立体汇聚转化不仅需要建立有效的消旋与差向异构化途径，还需协调动态互变与后续选择性反应。
针对上述挑战，研究团队提出一个核心问题：能否通过侧链基团的分子内迁移，实现多种立体异构体的汇聚转化与远程轴手性控制？为此，该团队设计将可逆Pudovik加成与对映选择性phospha-Brook重排相结合，利用Pudovik加成/逆加成过程，使同时具有中心手性和轴手性的四种立体异构体经由共同的非手性前体实现互变；手性肽季鏻盐（PPS）催化剂既加速这一消旋与差向异构化过程，又精准控制后续phospha-Brook重排的对映选择性，从而实现N–N轴手性化合物的高效立体汇聚合成。
近日，我院王天利教授团队发展了一种仿生手性肽季鏻盐（PPS）催化的立体汇聚式动态动力学拆分策略，通过巧妙结合可逆的Pudovik加成反应与不对称phospha-Brook重排串联，实现了N–N轴手性化合物的高效立体汇聚合成。该策略利用可逆加成／逆加成过程，暂时消除并重新建立底物的中心与轴手性信息，使四种立体异构体能够动态互变，随后通过不对称重排获得对映体富集的目标产物。该方法具有优秀的官能团兼容性，可制备结构多样性的N–N轴手性分子，产率高达92%，dr值高达98:2；该方式能够实现克级规模制备，可通过后续衍生化引入炔基、烯基以及生物活性分子片段，展现出良好的合成实用价值。机理研究表明，手性肽季鏻盐发挥双重作用：既加速可逆Pudovik加成过程所涉及的消旋与差向异构化，又通过氢键和离子对作用协同调控后续phospha-Brook重排的立体选择性，实现远程N-N轴手性诱导。其中，重排步骤是决定产物对映选择性的关键。这项工作不仅为N–N轴手性化合物的催化不对称合成提供了新方法，也为利用可逆反应实现复杂立体异构混合物的动态动力学拆分提供了新的设计思路。
该研究以“Organocatalytic Dynamic Kinetic Resolution for the Stereoconvergent Synthesis of N-N Axially Chiral Compounds”为题目发表在Angewandte Chemie International Edition上。四川大学为第一通讯单位，化学学院王天利教授为第一通讯作者。四川大学2024级博士生郑兴涛、2023级博士生刘赞娇为共同第一作者。感谢国家自然科学基金委、北京分子科学国家研究中心、贵州大学及四川大学等的经费支持；同时感谢化学学院测试平台李静老师、邓冬艳老师、以及阳萌老师等在化合物表征方面的帮助。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/anie.6151948.
