成都生物研究所在手性六价硫衍生物合成与药物筛选研究中取得新进展
作者:李光勋
时间:2023-03-08
有机硫化合物在有机化学以及药物化学中具有举足轻重的作用。由于硫原子独特的化学性质,多种价态的含硫化合物存在,并广泛应用于有机催化、医药、农药等领域。如图1所示,具有潜手性的二价硫:硫醚、次磺酰胺等;具有手性的四价硫:亚砜、亚磺酰胺、亚磺酸酯、亚磺酸硫酯、硫亚胺等;具有手性的六价硫:砜亚胺、卤代砜亚胺、砜亚胺酰胺、砜亚胺酯等。
图1:各种价态有机硫结构示例
成都生物研究所生物大分子结构功能与生物分析项目组李光勋一直致力于各种有机硫化合物的制备。在前期的研究中,我们实现了手性亚磺酰胺的不对称催化合成(ACS Catal. 2019, 9, 1525-1530),以及亚磺酰胺的光催化合成(ACS Catal. 2022,12,15334-15340)。近日,我们在不对称催化合成手性六价硫衍生物方面取得新进展。
目前,手性六价硫衍生物得制备方法主要包括以下几类:(1)以手性亚砜、手性亚磺酰胺,或者手性硫亚胺为底物进行不对称转化;(2)以对称性的砜亚胺为底物,通过催化对映选择性去对称化策略,制备各种类型手性砜亚胺衍生物。这些方法受限于手性底物的制备,或者对称性砜亚胺底物的制备,因此缺少比较通用的制备手性六价硫衍生物(包括砜亚胺、氯代砜亚胺、氟代砜亚胺、砜亚胺酰胺、砜亚胺酯)的方法。我们以潜手性次磺酰胺为底物,通过连续两次氧化氯代生成对称性的二氯代砜亚胺阳离子中间体,该中间体与手性磷酸根形成离子对,通过对映选择性地去对称水解,得到手性氯代砜亚胺,如图2所示。
图二:合成策略
手性氯代砜亚胺可以作为通用的合成子,制备各种手性六价硫衍生物,如图3所示,该方法能有效地将药物中胺基官能团转化为砜亚胺酰胺,酚羟基转化为砜亚胺酯。并且通过活性筛选,发现手性砜亚胺酰胺类具有广泛的抗肿瘤活性。相关研究成果以“Synthesis of Chiral Sulfonimidoyl Chloride via Desymmetrizing Enantioselective Hydrolysis”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》上,成都生物研究所硕士研究生杨高峰为本文第一作者,助理研究员袁奕为共同一作,李光勋副研究员和唐卓研究员为共同通讯作者。感谢成都中医药大学田寅老师计算化学方面工作的大力帮助,感谢成都生物研究所公共技术平台周燕老师、夏兵老师在质谱分析方面的技术支持。该研究得到中国科学院青年创新促进会(2018402)、西部之光(25E0C30)、四川省科技厅中央引导地方项目(2021ZYD0061)的支持。
图3:合成方法应用
X-mol新闻:https://www.x-mol.com/news/845728
中国发明专利“一种手性氯代砜亚胺类化合物及其衍生物的制备方法”申请号:CN202210624958.2