手性砜化合物是许多具有生物活性及药物活性分子的重要结构单元，如可以合成香料ar-turmerone，天然产物(R)-curcuphenol和(S)-curcudiol，肾素抑制药Remikiren，γ-分泌酶抑制剂（r-secretase inhibitor），炎性细胞因子抑制剂（inflammatory cytokines inhibitor）等等（图1）。除此之外，砜基团还可以通过烷基化、卤化、氧化、去砜化、Julia烯烃化等反应转化为很多其他有重要作用的官能团。因此，手性砜的制备成为科学家研究的热点，近年来发展了多种手性砜化合物的合成方法。其中不对称催化氢化由于其具有原子经济性、环境友好性、高效高对映选择性、操作简单及容易应用在工业生产中等优点受到科学家的高度关注。然而，由于较强的芳香体系及较大的位阻作用，具有某些特殊结构的不饱和砜（如3,3-二芳基不饱和砜、环状不饱和砜等）的不对称催化氢化仍存在很大困难，亟需解决。   

图1. 具有重要作用的分子结构

最近，北京师范大学侯国华教授课题组发展了一种α,β-不饱和砜类化合物的高效高对映选择性且底物普适性广的不对称催化氢化体系，为手性砜类化合物的合成建立了高效、便捷的方法。他们经过优化条件的筛选，最终确定了Rh-(R,R)-f-spiroPhos催化体系，首次实现了3,3-二芳基不饱和砜化合物和环状不饱和砜化合物的不对称催化氢化。该催化体系不受底物构型（Z 构型或E 构型）、电子效应及位阻效应的影响，均表现出优秀的催化活性和对映选择性，获得了高达99.9% ee；此外，该催化体系对苯并噻吩-1,1-二氧化物、3-芳基-3-烷基不饱和砜化合物的氢化也具有很高的催化活性和优异的对映选择性（99.4% ee）。

图2. 不饱和砜化合物的不对称催化氢化

他们课题组采用X射线单晶衍射对氢化产物2l进行了单晶测试分析，确定了产物的绝对构型（图3）。

图3. 氢化产物2l的X-射线晶体结构

为了检测该催化体系的和规模反应的可适性，他们分别选取了不同类别的底物进行了克级规模实验。实验结果表明，将底物物质的量扩大到1 mmol时，在优化条件下，底物仍可以优秀的产率和对映选择性完全转化为目标产物（图4）。

图4. 克级规模反应

最后，作者还将该方法成功应用于重要医药化合物芳姜黄酮(S)-(+)-ar-turmerone和天然产物(+)-bisacumol中间体的不对称催化合成，对映选择性基本保持不变（图5）。

图5. 手性砜化合物的应用

这一成果近期发表在Journal of the American Chemical Society 上，文章的第一作者是北京师范大学博士研究生闫巧芝和肖桂英。

该论文作者为：Qiaozhi Yan, Guiying Xiao, Ying Wang, Guofu Zi, Zhanbin Zhang, Guohua Hou