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東華大學儲玲玲課題組在光鎳催化不飽和烴精準轉(zhuǎn)化領(lǐng)域再獲新進展

來源:東華大學      2023-05-19
導讀:自由基是有機化學中的一類重要活性中間體。由于其壽命短、活性高等特征,如何調(diào)控自由基反應(yīng)的化學、區(qū)域、及立體選擇性仍存在諸多挑戰(zhàn)。最近,東華大學儲玲玲課題組基于可見光與鎳協(xié)同催化策略,實現(xiàn)了系列不飽和烴參與的自由基選擇性轉(zhuǎn)化反應(yīng),相關(guān)成果發(fā)表在《美國化學會志》《自然通訊》《Chem》等國際學術(shù)期刊上。

炔烴是一類簡單易得的大宗原料,其選擇性官能團化反應(yīng)可以高效構(gòu)建高附加值的取代烯烴結(jié)構(gòu)單元。課題組光鎳協(xié)同催化策略,發(fā)展了非活化內(nèi)炔與有機氯化物的加氫氯化/遠程C-H官能化反應(yīng),以優(yōu)秀的區(qū)域、立體選擇性構(gòu)筑了一系列γ-官能團化的烯基氯化物。該方法反應(yīng)條件溫和,底物適用范圍廣,雜芳基、芳基、?;屯榛榷喾N有機氯化物均能適用。該策略利用光消除釋放氯自由基、氯自由基加成、1,5-氫原子轉(zhuǎn)移(1,5-HAT)、鎳介導的C-H官能團化等多步串聯(lián)過程,為重要的烯基氯化物的合成提供了新的思路。相關(guān)工作發(fā)表在《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)上,我校材料學院博士生霍麗萍為第一作者,東華大學為唯一通訊單位。

此外,課題組利用簡單易得的烯基三氟甲磺酸酯和亞磺酸鈉鹽,發(fā)展了光鎳協(xié)同催化炔烴的1,2-砜基烯基化反應(yīng),高效、高立體發(fā)散性構(gòu)建在天然產(chǎn)物、生物活性分子均廣泛存在的1,3-二烯類化合物。有別于以往合成方法,該方法通過動態(tài)配體交換策略,利用簡單的鎳催化劑組合,就可以從一組原料出發(fā)立體發(fā)散性的構(gòu)建順式和反式1,3-二烯類化合物,相關(guān)工作發(fā)表在《自然·通訊》(NatureCommunications)上,我?;瘜W與化工學院博士生龍?zhí)煊顬榈谝蛔髡撸瑬|華大學為第一通訊單位。

手性有機膦酸酯及其衍生物是醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)模塊,也是不對稱催化中特殊配體骨架的結(jié)構(gòu)單元。課題組發(fā)展了一種通用的三組分選擇性反應(yīng),從簡單的乙烯基膦酸酯、鹵代苯乙烯等出發(fā),在溫和條件下高產(chǎn)率、高立體選擇性、高對映選擇性合成α-烯基膦酸酯化合物。基于光誘導能量轉(zhuǎn)移過程,該體系還可以進一步實現(xiàn)對順式和反式α-烯基膦酸酯的立體發(fā)散合成。相關(guān)工作發(fā)表在《化學》(Chem)上,我?;瘜W與化工學院博士生李曉芳為第一作者,東華大學為第一通訊單位。


近幾年來,儲玲玲課題組一直致力于催化可控自由基選擇性轉(zhuǎn)化領(lǐng)域研究,成果豐碩(J. Am. Chem. Soc. 2023,145, 9876; Chem,2023, 9, 154; Nat. Commun. 2023, 14, 55; Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202210838; Angew. Chem.Int. Ed. 2022, 61, e202116725.; ACS Catal. 2022, 12, 9779; Angew. Chem. Int. Ed. 2021,60, 26511; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 4300; J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 20390; J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 9604; Angew. Chem. Int.Ed. 2020, 59, 177; Nat. Commun. 2018, 9, 4543; Nat. Commun. 2018, 9, 348等)。受邀撰寫中英文綜述多篇(Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 10836; Chem. Sci. 2020, 11, 4051; Org. Chem. Front. 2023, 10, 548等)。系列研究得到了國家自然科學基金、上??莆软椖康闹С帧?/p>

據(jù)悉,先進低維材料中心目前正在積極建設(shè)六大研究平臺,對接國際學術(shù)前沿和國家重大需求開展科技攻關(guān)。其中,“精準化學合成”平臺致力于利用清潔、可再生資源發(fā)展新穎、高效的催化體系,實現(xiàn)大宗化工原料如烯烴、炔烴的選擇性轉(zhuǎn)化,解決藥物化學、材料化學的基礎(chǔ)合成難題,尤其結(jié)合學校學科特色,關(guān)注于大宗化工單體不飽和烴的選擇性轉(zhuǎn)化,力爭在該研究領(lǐng)域培育一支“結(jié)構(gòu)優(yōu)化、研究前沿、 德才兼?zhèn)洹⒊尚э@著”的青年科學家團隊。


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