新闻网讯（通讯员高妍）近日，国际综合性期刊《自然•通讯》(Nature Communications)在线发表武汉大学高等研究院教授孔望清课题组手性1, n-二醇模块化合成领域取得最新研究成果。论文题目为“A modular approach to catalytic stereoselective synthesis of chiral 1,2-diols and 1,3-diols”。高等研究院博士生许盛、特聘副研究员平媛媛和本科生苏胤延为论文的共同第一作者，孔望清为通讯作者，武汉大学高等研究院为第一署名单位。
光学纯的1, 2-二醇和1, 3-二醇不仅是众多小分子药物的重要砌块，还是多种不对称催化剂的核心骨架，是一类极具价值的结构。目前已经开发出了众多合成光学纯的1, 2-二醇和1, 3-二醇的方法，但这些方法都无法避免地使用到有毒的金属催化剂或以立体化学纯的烯烃为原料，因此一个成本低廉，选择性优异且绿色的合成光学纯的1, 2-二醇和1, 3-二醇的方法亟待开发。
孔望清课题组此前通过光促HAT/镍协同催化的策略，成功实现无导向氧杂环和1-脱氧糖的C(sp3)-H键立体选择性官能团化反应（J. Am. Chem. Soc.2023,145, 5231–5241；Nat. Chem.2024,16, 2054–2065.），基于这一策略，作者设想能否直接使用大宗廉价的化学品乙二醇或1, 3-丙二醇为原料，对其氧邻位C(sp3)-H键进行多次立体选择性官能团化来实现光学纯1, 2-二醇和1, 3-二醇的模块化合成。但是这个策略面临着诸多挑战：1、反应的区域和立体选择性难以控制，目前对于链状醚类化合物的C(sp3)-H键选择性官能团化还鲜有报道；2、双羟基的结构可能会与官能团化试剂发生副反应而使催化剂失活。
为了解决上述挑战性难题，作者拟采用原位保护的方式，使用保护基团将二醇转化为氧杂环，这样不仅可以避免双羟基带来的副反应，还可以将链状的结构变为刚性的环状结构，有利于反应立体选择性的控制。经过一系列筛选，作者发现使用最简单的丙酮叉进行原位保护得到了优异的效果，在最优条件下，作者合成了一系列手性1, 2-二醇和1, 3-二醇的前体。
该研究得到了国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金、湖北省自然科学基金、武汉光化学技术研究所培育项目、广东省基础与应用基础研究基金等的资助。测试得到了武汉大学科研公共服务条件平台的X射线单晶衍射分析支持。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-55744-3
（供图：高等研究院 编辑：相茹）
