研究突破概述 - 研究团队实现了N-手性化合物的首例催化不对称合成，为相关研究提供了重要基础与方向[5] - 该成果由南方科技大学与加州大学洛杉矶分校团队合作完成，发表于国际顶尖学术期刊《Nature》[4] 技术方法与挑战 - 研究通过不对称氯化反应合成极具挑战性的非环状N-手性氯代羟胺，并利用亲核取代反应捕获不稳定的手性中间体以获得稳定分子[7] - 技术实施面临三重挑战：氮手性中心立体化学控制困难、中间体结构不稳定易生副反应、低消旋能垒增加手性转移操作难度[7] - 基于自主开发的手性磷酸催化剂库，成功实现羟胺类底物的催化不对称氯化反应，通过底物中引入羟基提升反应速率，完成手性传递[7] 研究成果与验证 - 采用空间位阻较大的手性磷酸作为催化剂，通过两步串联反应成功合成了21个N-立体中心为唯一手性元素的1,2-oxazolidines类化合物，展现出良好底物适用性和官能团兼容性[8] - 所得产物的分子结构及绝对立体构型通过单晶X射线衍射分析确认，晶体结构清晰显示氮原子呈三角锥几何构型并作为分子唯一手性元素[8] - 在氮原子邻位引入刚性螺环结构后，构型稳定性显著提升，对映体过量值在相同条件下仅损失1%，而未引入刚性结构的衍生物对映体过量值在24小时后分别下降21%和34%[10] - 在氯仿溶剂中反应5分钟即可实现氮杂环丙烷类化合物的高对映选择性氯化反应，所得产物对映体过量值均大于90%[10]