本课题融合有机小分子仿生催化原理与超分子化学的策略和方法,旨在探讨发展不对称超分子催化的新思路和新方法,开发具有合成应用价值的不对称超分子催化体系,揭示超分子催化体系分子识别与选择性催化的内在联系;选择当前挑战性的反应,利用超分子效应,有针对性的开发不对称超分子催化反应。一方面,超分子元素的引入有望为解决有机小分子催化的局限性提供新思路;另一方面,小分子仿生催化原理也为开拓不对称超分子催化提供了新的契机,为进一步揭示和认识生物催化机制提供了一个强有力的研究工具。有机小分子催化与超分子化学的成功结合,有望实现从开拓新型催化策略、解析"分子识别-选择性催化"内在联系和规律到开发特色不对称催化反应开发等从原理到应用各个层次的原始创新。
supramolecular catalysis;organocatalysis;enanmine;phosphoric acid;binary acid catalysis
面上项目“基于有机小分子催化原理的不对称超分子催化研究”(20972163)是2009年经国家自然科学基金委员会批准立项,2010年1月开始执行,为期3年。对照《研究计划书》,本项目已经全面完成了预期目标。三年来,针对不对称超分子催化这一前沿科学问题,运用分子识别和组装的原理和策略,发展了系列环糊精类手性伯胺超分子催化体系和手性双酸催化体系等新策略和新方法,实现了包括不对称分子间aldol反应、分子内aldol反应、不对称烯胺质子化反应、不对称环氧化反应、Friedel-Crafts反应、Diels-Alder反应,Hetero-Diels-Alder反应、叔胺环化反应等在内的若干不对称催化反应的高效率、高选择性催化转化,发现了一些影响手性催化剂选择性、活性、稳定性的因素与规律,探讨了催化转化的详细机理以及对映选择性来源,取得了一些有特色的创新性成果,受到国内外同行的广泛关注和高度评价。项目执行三年来,已在包括Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Eur. J.、Org. Lett.、J. Org. Chem. 等在内的重要国际性期刊上发表论文16篇,在国内、外专著中撰写1个章节,并应邀在国际学术会议和双边会议上作大会和邀请报告11次。在项目执行过程中,负责人获得国家杰出青年基金资助,已培养(毕业)博士5名,出站博士后1人。