化学化工学院龚磊课题组在可见光/廉价金属协同催化区域、立体选择***C(***p3)–***官能团化研究中取得进展,相关结果“P***otoc***t***lytic regio- ***nd ***tereo***electi***e C(***p3)–*** function***li******tion of ben***ylic ***nd ***llylic ***ydroc***rbon*** ****** well ****** un***cti******ted ***lk***ne***”于近日发表于《自然▪催化》(N***t. C***t***l. 2019, DOI: 10.1038/***41929-019-0357-9)。
C(***p3)–***键的直接官能团化具有原子、步骤经济、原料来源丰富等特点,备受合成化学家的青睐。然而,这些化学键的高键能、低极***等特征使其反应***差;相近能量化学键的存在也使反应的选择***难以控制。因此,C(***p3)–***键的直接、选择***转化一直是有机合成中的难题。其中,实现纯碳氢化合物、特别是未活化烷烃的选择***C(***p3)–***官能团化对于烃类资源的优化利用具有战略***的意义,但目前尚无有效且经济、温和的方法。
课题组基于近期在手***廉价金属配合物催化自由基可控不对称合成方面的工作基础(N***t. Co******un. 2019, 10, 3804、 J. ******. C***e***. ***oc. 2018, 140, 15850、 C***e***. ***ci. 2018, 9, 4562),提出了手***铜、镍、钴配合物与商业化醌类可见光氢转移催化剂共催化的策略,在极为温和的光反应条件下,实现了石油、天然气中原材料向高附加值手***化合物的区域、立体选择***转化,为烃类资源的优化利用及药物分子的后期改造提供了有效手段,也为纯烃分子作为反应试剂直接使用提供了新思路。
该方法适用于苄基、烯丙基类化合物、环烷烃、链烷烃等40余种烃类分子,具有优异的产率(up to 97% yield)、区域选择***(up to 50:1 r.r.)和对映选择***(up to 99.5% e.e.),也适用于一些药物及生物活***分子(如celebrex、***kel***xin等)的后期官能化中。反应产物还可通过简单的方法转化为手***α-氨基酸衍生物、β-氨基醇等重要分子,并保持其光学纯度。此外,廉价金属/氢转移光催化剂体系也展现了通过改变催化剂金属中心获得手***反转产物的独特现象,为立体发散***合成提供了极为简便的策略。
本工作由龚磊副教授指导,实验部分由2016级博士生李延军和已毕业硕士生雷梦合作完成,研究工作得到国家自然科学基金(21572184)、福建省杰出青年基金(2017J06006)、南强青年拔尖人才计划(B类)、厦门大学校长基金(20720190048)等项目支持。
论文链接:***ttp***://www.n***ture.co***/***rticle***/***41929-019-0357-9
(化学化工学院)
责任编辑:张夏