含有季碳手性中心的化合物广泛存在于医药、农药等精细化学品中，因此季碳手性中心的对映选择性构筑具有重要意义。公开数据显示2022年销售额排名前200的小分子药物中，10%左右含有季碳手性中心。然而，由于拥挤的空间位阻，该类化合物的合成极具挑战。三级碳片段与一级碳片段的分子间对映选择性交叉偶联是一种灵活且通用的解决方案。其中，涉及一级非活化烷基的偶联反应可以快速提供一系列复杂度较高的分子，但迄今为止仅有两例报道。但这两例合成方案均需碱性条件，并且都需要通过镍催化反应实现。同济大学化学科学与工程学院杨泽鹏教授课题组积极探索开发新的合成方法。近日，杨泽鹏课题组利用外球机制机理，通过光氧化还原/铁/手性伯胺三重协同催化的策略，成功构建了一系列季碳手性中心化合物，相关研究成果“Enantioselective Construction of Quaternary Stereocenters via Cooperative Photoredox/Fe/Chiral Primary Amine Triple Catalysis”在线发表于国际知名期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。

在最优条件下，研究人员探索了与不同NHP酯的偶联反应，在无碱环境下合成了一系列含季碳手性中心的化合物，可兼容多种取代基，包括芳环（杂芳环）、非活化烷基氯/溴、三氟甲基、醚、Boc胺、酯、内烯烃和末端炔烃等多种官能团。同时，许多1,3-二羰基化合物均表现出良好的反应活性及选择性。克级反应表明，该方法能以优秀的收率及对映选择性控制得到目标产物，实用性较强。研究人员深入探讨了反应机理，提出了可能的催化循环。

该研究通过光氧化还原/铁/手性伯胺三重协同催化合成了一系列含有季碳手性中心的化合物，为该类化合物的精准构筑提供了一种新思路。杨泽鹏教授为论文通讯作者，博士研究生李连杰为第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发（青年）及同济大学青年百人计划的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01842