中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精準(zhǔn)智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院傅堯教授,、陸熹副教授等在烷基偶聯(lián)領(lǐng)域取得進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了鈷催化芳香亞結(jié)構(gòu)輔助的烯烴氫烷基化反應(yīng),，為氘代藥物等手性功能分子的合成開辟了新途徑,。7月10日,，國際期刊《自然·合成》（Nature Synthesis）在線發(fā)表了該項(xiàng)工作。
烷基碳中心在有機(jī)分子和功能材料中起到支撐“三維立體”結(jié)構(gòu)的作用,，并賦予這些分子獨(dú)特的性質(zhì)和功能,。烯烴氫烷基化反應(yīng)使用穩(wěn)定且常見的烯烴作為原料，通過金屬氫物種與烯烴反應(yīng),，生成烷基金屬中間體,，從而精確構(gòu)建烷基碳中心,。然而，控制這種反應(yīng)的立體化學(xué)選擇性一直是個(gè)挑戰(zhàn),，通常需要特定的路易斯堿性基團(tuán)或極性雜原子官能團(tuán)的輔助,。
圍繞上述挑戰(zhàn)，傅堯和陸熹團(tuán)隊(duì)深入研究了烷基金屬中間體結(jié)構(gòu)和反應(yīng)規(guī)律性,，成功建立了一種利用C-H…π非共價(jià)相互作用（一種化學(xué)弱相互作用）來控制反應(yīng)選擇性的新模式,。在該過程中，苯乙烯底物的π電子體系與催化劑中的氫原子之間形成C-H…π相互作用,，從而精確控制了反應(yīng)的立體化學(xué)選擇性,。這使得鈷催化的烯烴氫烷基化反應(yīng)能夠順利進(jìn)行，精準(zhǔn)構(gòu)建了芳基鄰位手性烷基碳中心,，解決了無雜原子烯烴氫烷基化反應(yīng)立體化學(xué)不可控的問題,。該反應(yīng)適用于多種底物，并且具有出色的官能團(tuán)兼容性,。此外,，該催化體系還能實(shí)現(xiàn)烯烴的氘化烷基化，在藥物分子和天然產(chǎn)物的合成與修飾中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力,。
該研究為烯烴官能化反應(yīng)的立體選擇性控制提供了新模式,，同時(shí)為氘代藥物等手性功能分子的合成開辟了新途徑。
圖.芳香亞結(jié)構(gòu)輔助的鈷催化烯烴氫/氘烷基化及其氘代藥物合成應(yīng)用
該項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金委,、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會,、安徽省科技廳、安徽省生物質(zhì)潔凈能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃的資助和支持,。
論文標(biāo)題：Enantioselective Alkene Hydroalkylation Overcoming Heteroatom Constraints via Cobalt Catalysis
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s44160-024-00581-x
（精準(zhǔn)智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院、科研部）
