华东理工大学教授郑高伟团队设计了一种有机小分子催化与酶催化相融合的一锅级联策略，为手性β-氯代胺和氮杂环丙烷的可控合成提供了一条高效、绿色、可调控的新路径，展现了有机小分子催化与酶催化协同在手性分子构建中的独特优势。相关研究成果近日发表于《美国化学会志》。

手性β-氯代胺和氮杂环丙烷是药物合成及精细化学品制备中的关键手性砌块，具有重要应用价值。氯原子的引入可显著改善目标分子的理化性质和生物活性，而手性有机氯化物更是理想的“关键”中间体。然而，如何从简单起始原料出发，通过高效高对映选择性的催化方法直接不对称合成这类化合物，一直是合成领域的难题。

针对上述挑战，研究团队通过有机催化α-氯化反应，将易得的醛类原料原位转化为外消旋的α-氯代醛中间体，再利用亚胺还原酶介导的动态动力学拆分，高效构筑光学纯度优异的β-氯代胺。该方法在温和反应条件下，能够以高收率和优异的对映选择性转化多种底物，获得广泛的β-氯胺类产物。此外，该级联体系展现出独特的pH可控反应发散性，当反应pH调至9.5时，体系可直接生成手性氮杂环丙烷，从而实现了从同一平台通过简单调控pH值获得两类不同高价值手性产物的功能。

研究团队进一步以廉价的商品化底物进行了制备规模合成，验证了该方法的实用性和可放大性。所得β-氯代胺作为关键中间体，可通过发散性转化便捷地衍生为叠氮胺、乙酰氧基胺、氨基醇及二胺等多类手性含氮化合物，展现出优异的合成应用潜力。

有机-生物催化级联反应可控合成手性β-氯胺及氮杂环丙烷化合物。研究团队供图

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.6c11300