科學家以最短路線合成各種光學純腈化合物
來源: 日期:2017-3-14 瀏覽次數(shù)3700次
中科院上海有機化學研究所劉國生團隊通過發(fā)展金屬催化的自由基接力新策略，成功地實現(xiàn)了銅催化芐位碳氫鍵的不對稱氰化反應(yīng)，以最短的路線合成了手性腈類化合物。該成果近日在線發(fā)表于《科學》。
劉國生團隊一直致力于自由基化學的選擇性控制研究。研究人員提出將反應(yīng)中的碳自由基中間體轉(zhuǎn)化為金屬有機物種實現(xiàn)選擇性控制的策略，以此解決烷烴的C-H鍵不對稱直接官能化的難點問題。
他們通過發(fā)展金屬催化/自由基接力的新策略，利用原位形成的高活性自由基攫取芐位的氫，在溫和條件下生成的芐位自由基，再與手性噁唑啉/銅氰絡(luò)合物高立體選擇性地結(jié)合形成高活性的有機金屬銅中間體，繼而實現(xiàn)了碳自由基的不對稱控制，成功地發(fā)展了芐位碳氫鍵的不對稱氰化反應(yīng)，無須鄰位定位基團的參與就可以實現(xiàn)從芐位碳氫鍵到手性芳基乙腈的直接高效轉(zhuǎn)化。
劉國生表示，該反應(yīng)具有廣譜的官能團兼容性和出色的化學、區(qū)域和立體選擇性，可以最短路線高效制備各種光學純腈類化合物。據(jù)悉，該工作是劉國生團隊與美國威斯康星大學麥迪遜分校的Stahl教授共同合作完成的。
中科院院士、上海有機所所長丁奎嶺高度評價這一工作：因為現(xiàn)有的碳氫官能團化方法，大多需要在反應(yīng)原料中預置導向基團，以克服熵不利因素，新方法結(jié)合了自由基化學的高活性和金屬催化的高選擇性，在沒有任何導向基團輔助條件下，成功地解決了烷烴碳氫鍵的不對稱腈化反應(yīng)，因此充分體現(xiàn)了方法的獨特性、精準性和廣譜性。這一策略為后期進一步研究烷烴的不對稱官能化反應(yīng)開辟了一個新途徑。