科學家開發金屬催化新策略

　　中科院上海有機化學研究所劉國生團隊通過發展金屬催化的自由基接力新策略，成功地實現了銅催化芐位碳氫鍵的不對稱氰化反應，以最短的路線合成了手性腈類化合物。該成果近日在線發表于《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中的碳自由基中間體轉化為金屬有機物種實現選擇性控制的策略，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/銅氰絡合物高立體選擇性地結合形成高活性的有機金屬銅中間體，繼而實現了碳自由基的不對稱控制，成功地發展了芐位碳氫鍵的不對稱氰化反應，無須鄰位定位基團的參與就可以實現從芐位碳氫鍵到手性芳基乙腈的直接高效轉化。

　　劉國生表示，該反應具有廣譜的官能團兼容性和出色的化學、區域和立體選擇性，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：因為現有的碳氫官能團化方法，大多需要在反應原料中預置導向基團，以克服熵不利因素，新方法結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，因此充分體現了方法的獨特性、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開辟了一個新途徑。