申请人主要研究了碳氢键选择性直接官能团化反应一是过渡金属催化,发展了铱催化的自由氨基协助的烯烃碳氢键活化策略,提出烯丙基烯基化概念,实现了烯丙基烯基化/不对称胺化串联反应;二是布朗斯特酸催化,发展了布朗斯特酸催化的不对称傅克烷基化反应,提出了串联催化的概念,实现了烯烃复分解/手性布朗斯特酸催化串联反应;三是氮杂环卡宾催化,合成了樟脑衍生的新型手性氮杂环卡宾催化剂,发展了全新的扩环反应模式。回国独立工作以来已在JACS (3)、Angew Chem (3)等杂志上发表论文39篇。这些工作将惰性碳氢键活化及不对称合成这两个当前有机化学中的前沿热点领域结合起来,对于有机化学的基础理论研究有重要的贡献。这类反应具有原料易得、原子经济等优点,有望为绿色精细化工提供技术支撑。在上述研究工作基础上,进一步工作拟调节金属、配体和导向基团来实现普通芳烃和烷烃的碳氢键直接官能团化反应,并实现对映选择性控制。
C-H functionalization;ligand;dearomatization;asymmetric catalysis;allylic substitution
本项目研究了碳氢键选择性直接官能团化及不对称去芳构化反应1) 实现了自由芳胺为导向基团铱催化碳氢键活化,该导向基团被同行广泛使用;2) 在铱催化的不对称烯丙基取代反应中,首次发现N芳基配体中C(sp2)-H活化新机制,合成的新配体更为简单、底物适用范围广、对映选择性高,目前已经实现了商品化,并被同行应用;3) 利用金属催化的不对称碳氢键活化反应实现二茂铁平面手性和轴手性骨架的构建,条件温和,便于大量生产,实用性强;4) 提出了催化不对称去芳构化(CADA)反应概念,实现了一系列芳香化合物包括吲哚、吡咯、苯酚、萘酚、吡啶、吡嗪高效不对称去芳构化反应,为含有季碳中心的螺环化合物提供了便捷的合成方法,利用新反应方法,实现了多个天然产物的简洁全合成;5) 首次发现螺假吲哚环化合物在酸催化下发生立体专一性的迁移反应,纠正了文献错误,为芳香化合物分子内烷基化反应提供机理指导。在此期间共发表论文88篇,影响因子>5的56篇。