近日,化學(xué)與化工學(xué)院易濤教授領(lǐng)銜的智能化健康管理團(tuán)隊(duì)劉為萍研究員課題組在錳催化不對(duì)稱(chēng)借氫反應(yīng)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。該工作以《錳催化對(duì)映匯聚氫膦化反應(yīng)合成遠(yuǎn)程P,C-手性膦化合物》(Tailored Manganese-Catalyzed Enantioconvergent Hydrophosphination to Access Remote P,C-Stereogenic Phosphines)為題發(fā)表在國(guó)際知名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)上。

含有磷和碳雙立體中心的手性膦化合物在有機(jī)合成中廣泛用作有機(jī)催化劑或過(guò)渡金屬配體。過(guò)渡金屬催化的烯烴不對(duì)稱(chēng)氫膦化反應(yīng)為合成手性膦化合物提供了一條直接且原子經(jīng)濟(jì)的途徑。然而,該策略通常局限于缺電子烯烴,且主要生成單一的C-或P-立體中心,因此通過(guò)不對(duì)稱(chēng)氫膦化構(gòu)建同時(shí)含有遠(yuǎn)程P和C立體中心的膦化合物仍面臨較大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法通常依賴(lài)于分步構(gòu)建立體中心,涉及多個(gè)合成步驟且整體效率低下。借氫反應(yīng)策略通過(guò)脫氫-轉(zhuǎn)化-加氫的串聯(lián)過(guò)程,能夠減少中間體分離步驟,避免使用外部氧化劑和還原劑,已成為實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性合成的重要平臺(tái)。
劉為萍研究員課題組一直致力于豐產(chǎn)金屬催化借氫反應(yīng)研究。在前期的工作中,該課題組發(fā)展了一系列豐產(chǎn)金屬催化的“借氫”反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了多例簡(jiǎn)單醇的原子步驟經(jīng)濟(jì)性和氧化還原中性增值化(J. Am. Chem. Soc., 2025, 147, 21209-21218, Nat. Commun., 2024, 15, 6798, J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 47,25545-25552,Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202215882,Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303433)。近日該課題組借助不對(duì)稱(chēng)借氫策略,實(shí)現(xiàn)了錳催化外消旋烯丙醇的借氫對(duì)映匯聚式氫膦化反應(yīng)。利用單一催化劑同時(shí)控制兩個(gè)遠(yuǎn)程、靈活的P-和C-立體中心,實(shí)現(xiàn)了手性γ-羥基膦化合物的高效合成。此外,該催化體系的實(shí)用性體現(xiàn)在其規(guī)模放大的可行性、多樣化的衍生反應(yīng),以及其衍生物作為手性雙齒配體在不對(duì)稱(chēng)氫化反應(yīng)中的成功應(yīng)用。

我校化學(xué)與化工學(xué)院2022級(jí)博士研究生陳鑫和天津大學(xué)時(shí)玥為論文共同第一作者。我校劉為萍研究員和天津大學(xué)黃跟平教授為論文的共同通訊作者。東華大學(xué)為第一通訊單位。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和我?!皠?lì)志計(jì)劃”前沿方向創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)基金的支持。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c02388
視頻: 攝影: 撰寫(xiě):化學(xué)與化工學(xué)院 信息員:林祎晨 編輯:李盈頡