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    江海龍等人Angew.:構(gòu)建手性微環(huán)境!手性MOFs高達(dá)83% ee!
    來(lái)源: 時(shí)間:2023-08-21 09:36:16 瀏覽:1323次


     第一作者:Ge Yang、Wenwen Shi

    通訊作者:江海龍教授、鄭曉教授

    通訊單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

    DOI: 10.1002/anie.202308089


    01


    研究背景

    手性配體具有復(fù)雜的不對(duì)稱反應(yīng),合成過(guò)于復(fù)雜,均相催化劑的不可回收性,嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。將均相手性催化劑錨定在載體上是一種通用的策略,但在反應(yīng)過(guò)程中經(jīng)常觀察到活性組分的浸出??蒲腥藛T開(kāi)發(fā)了一種新策略,即將均相手性催化劑組裝成晶體多孔骨架,即金屬有機(jī)框架(MOFs),有助于合成后的手性修飾來(lái)構(gòu)建仿酶的手性MOFs?;诖耍?/span>中國(guó)科技大學(xué)江海龍教授和鄭曉教授等人報(bào)道了在非手性PCN-222(Cu)中,將不同長(zhǎng)度的手性羥基化分子(催化活性)固定在Zr-oxo團(tuán)簇上,制備了一系列手性金屬有機(jī)框架(MOFs)。所得到的手性MOFs在氧化環(huán)己烯的不對(duì)稱開(kāi)環(huán)過(guò)程中表現(xiàn)出高達(dá)83% ee的調(diào)節(jié)對(duì)映選擇性。


    02


    文章要點(diǎn)

    1、作者以P6/mmm空間群中中心對(duì)稱的PCN-222(Cu)為代表,構(gòu)建了手性催化劑。將(R)-Cn-COOH的一系列結(jié)構(gòu)相似但碳鏈長(zhǎng)度不同的手性分子,包括(R)-2-羥基-2-苯基乙酸、(R)-2-羥基-3-苯基丙酸和(R)-2-羥基-4-苯基丁酸,分別稱為(R)-C1-COOH、(R)- C2-COOH和(R)-C3-COOH,接枝到PCN-222(Cu)中Zr-oxo簇上。所得手性催化劑在環(huán)己烯開(kāi)環(huán)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能,其中(R)-C3@PCN-222(Cu)具有最佳的對(duì)映選擇性最高(高達(dá)83% ee),其次是(R)-C1@PCN- 222(Cu)(67% ee)和(R)-C2@PCN-222(Cu)(35% ee)。

    2、本文研究發(fā)現(xiàn)MOF中暴露的Zr-oxo簇作為路易斯酸位點(diǎn)驅(qū)動(dòng)反應(yīng),Zr-oxo簇周?chē)亩鄬游h(huán)境調(diào)制對(duì)產(chǎn)生的對(duì)映選擇性起著關(guān)鍵作用:1)(R)-Cn-COOH通過(guò)弱氫鍵與基質(zhì)相互作用,作為手性感應(yīng);2)柔性碳鏈上不同長(zhǎng)度的苯環(huán)產(chǎn)生空間位阻,極大地影響手性感應(yīng)水平;3)PCN-222(Cu)中的封閉中孔作為手性催化的納米反應(yīng)器,進(jìn)一步提高了對(duì)映體的選擇性。

    3、該工作不僅為手性分子的合成后修飾合成手性MOFs打開(kāi)了一扇門(mén),而且通過(guò)在催化位點(diǎn)周?chē)鷦?chuàng)建特定的手性微環(huán)境,為多相手性催化劑的設(shè)計(jì)提供了一種新的策略。


    03


    圖文展示

     

    圖1.不同PCN-222(Cu)對(duì)映體的CD光譜

     

    圖2. DRIFT譜、1H NMR譜、N2吸附和粉末XRD表征

     

    圖3.理論計(jì)算

     

    圖4. IGMH分析

     

    方案1.合成示意圖

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