蛋白质的异戊（二）烯基化修饰是一类非常重要的不可逆翻译后修饰，该亲脂性修饰能够调控蛋白质之间的相互作用，提高蛋白质靶向和结合细胞膜的能力。此外，异戊（二）烯基官能团也广泛存在于天然产物的分子结构中，如生物碱(−)-flustramine B、黄酮和类黄酮等，通过增加其亲脂性来提高异戊烯基化天然产物的生物活性。因此，如何将异戊烯基以及异戊烯二基如香叶基等官能团通过不对称催化合成的方式引入到底物上，并实现重要天然产物的全合成，具有重要的科学价值。
近日，福建省药物新靶点研究重点实验室、药学院教授宗利利团队首次报道了手性双胍阳离子和非手性布朗斯特碱1,1,3,3-四甲基胍（TMG）在3-取代氧化的不对称异戊烯基化、香叶基化、炔丙基化和苄基化反应中的协同催化作用，并通过机理研究证实了质子化的1,1,3,3-四甲基胍（TMG）将以非手性阳离子的形式存在于催化体系，通过助力无机碱的相转移过程以及通过氢键作用活化亲电试剂溴代烷烃等作用模式来增强反应的速率和对映选择性。采用该新型“协同催化”体系，团队在温和条件下实现了对一系列3,3-二取代氧化吲哚关键手性中间体的高效构筑，并将其成功地应用于海洋来源天然产物(−)-flustramine B、(−)-debromoflustramine B及其三唑类衍生物的全合成上，同时初步揭示了这些化合物的抗生物膜活性。这一研究成果显示出“手性阳离子对催化剂-非手性布朗斯特碱”协同催化方法在不对称催化领域广泛的应用潜力，同时为进一步开发海洋来源天然产物的新型抗菌药物提供了技术支撑和物质基础。
此外，研究团队还进一步拓宽了该“协同催化”体系的应用范围，以高对映选择性实现了二芳基膦硫与α,β-不饱和羰基化合物的共轭加成反应，提供了一种构建手性含磷化合物的新方法，并再次展示出该催化体系的应用潜力，为后续继续探索更具有挑战的不对称反应类型奠定了理论基础和参考实例。
相关成果以“Enantioselectivity and Reactivity Enhancement by 1,1,3,3-Tetramethylguanidine in Bisguanidinium-Catalyzed Asymmetric Alkylation for Construction of Indole Alkaloid Marine Natural Products”为题在线发表在ACS Catalysis杂志(DOI: 10.1021/acscatal.3c03812)。药学院2020级博士生左雄为论文的第一作者，2021级硕士生万正豪和2022级博士生廖志环参与了本论文工作。宗利利教授、霍帅东教授、南京工业大学王超教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(21802018)以及厦门大学“南强青年拔尖A类人才”项目的经费支持，同时得到了南洋理工大学陈俊丰教授的指导以及药学院仪器测试中心的孙翠玲老师、丁蓉老师的支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c03812
