——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所施世良團(tuán)隊(duì)一直致力于發(fā)展新型優(yōu)勢(shì)手性氮雜環(huán)卡賓(NHC)配體，先后開發(fā)了具有大位阻、C2對(duì)稱、剛?cè)岵?jì)特點(diǎn)的ANIPE和SIPE系列配體，并應(yīng)用于多類挑戰(zhàn)性的金屬催化不對(duì)稱偶聯(lián)反應(yīng)當(dāng)中(Acc. Chem. Res.2025,58,2157)，其中包括一系列羰基偶聯(lián)反應(yīng)(酮芳基化:Angew. Chem. Int. Ed.2021,60,5262;醇芳基化:J. Am. Chem. Soc.2021,143,11963;醛-炔-烯酮偶聯(lián):J. Am. Chem. Soc.2022,144,130;醛芳基/烯基化:CCS Chem.2022,4,1169;醇-炔偶聯(lián):ACS Catal.2019,9,1;醛烷基化:Chin. J. Chem. 2024,42,2161;醛-炔脫氫和還原偶聯(lián):Sci. Bull.2025,70,674)。近期，該團(tuán)隊(duì)集中發(fā)展了動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)不對(duì)稱酮的加成反應(yīng)(芳基化/烯基化:Science,2023,379,662;烯丙基化/炔丙基化:Nat. Synth.2024,3,1091)。
復(fù)雜分子的精確合成，對(duì)生物醫(yī)藥、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要意義。發(fā)展高選擇性的合成策略，能夠提升化學(xué)反應(yīng)效率、簡(jiǎn)化復(fù)雜分子合成，也是有機(jī)化學(xué)中具有挑戰(zhàn)性的研究前沿。近日，該團(tuán)隊(duì)發(fā)展了NHC/鎳-催化醛和炔的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)不對(duì)稱還原偶聯(lián)反應(yīng)，催化體系對(duì)反應(yīng)中的多種選擇性進(jìn)行了高效控制，為具有連續(xù)手性中心烯丙醇衍生物的合成提供了新方法(Nat. Synth.2025, DOI: 10.1038/s44160-025-00887-4)。
在此研究中，手性NHC/鎳催化劑能夠同時(shí)控制反應(yīng)的化學(xué)、對(duì)映、非對(duì)映、區(qū)域以及順反選擇性，實(shí)現(xiàn)消旋醛到復(fù)雜烯丙醇產(chǎn)物的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化。該反應(yīng)具有優(yōu)秀的官能團(tuán)兼容性以及廣闊的底物范圍，適用于α-芳基、胺基、烷氧基甚至全烷基取代的醛類底物，以及多種對(duì)稱和非對(duì)稱炔烴底物。該方法還可以應(yīng)用于布洛芬類藥物分子的快速改造以及生物活性分子鞘氨醇的形式合成。機(jī)理研究表明底物消旋化速率對(duì)反應(yīng)立體選擇性存在重要影響。該研究工作擴(kuò)展了動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分化學(xué)的應(yīng)用范圍，簡(jiǎn)化了復(fù)雜手性醇分子的合成。
本研究得到科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)項(xiàng)目、上海市科委、寧波市自然科學(xué)基金委、上海有機(jī)所以及金屬有機(jī)化學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力資助。
圖?動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)不對(duì)稱醛-炔還原偶聯(lián)反應(yīng)
