冰片烯类化合物不对称加成的高效手性催化体系研究

该项目属于有机化学学科，主要围绕不对称催化反应中高效手性催化体系的建立，并将其应用于冰片烯类化合物的不同反应中，取得了一系列高水平的具有原创性的研究成果。开展的主要研究工作如下：（1）创造性的将协同催化的理念应用于冰片烯的不对称开环反应中，当在反应体系中加入路易斯酸后，成功实现了炔烃对氧氮杂苯并冰片烯的不对称开环反应，取得了非常优异的成果，对映体过量值最高可达99％ee以上，这一高效催化体系的建立，让催化效率提升，手性控制能力增强，底物适用范围更加宽广。针对这一方法，加拿大著名有机化学家Mark Lautens在2013年将其作为有机合成亮点工作予以推介，他认为，在炔烃与冰片烯的不对称开环反应中，以前的方法都具有较大的局限性，而该钯与铜组成的协同催化体系有了非常大的突破，底物适用范围非常广。 （2）在国际上，冰片烯的不对称开环反应催化体系主要为加拿大Mark Lautens组开发的铑催化体系，而申请人开发的钯与路易斯酸的协同催化体系，极大的降低了催化剂成本，并成功实现了杂原子亲核试剂如胺、酚等对冰片烯的不对称开环反应，取得了该类反应目前报道的最好结果。该工作在2015年被Mark Lautens和日本化学家Yamamoto共同作为有机合成亮点工作推介，他们认为，该催化体系不仅能够取得很高的收率，而且还能够实现高水平的手性控制。 （3）开发了基于过渡金属铱和铑的两种手性催化体系，该体系不仅能够催化端基炔烃与冰片烯的不对称加成反应，还能够实现高水平的手性控制，产物的对映选择性可以高达>99％ee,该反应的成功实现，为高光学纯度的炔烃的制备提供了两种新的高效的方法。该铑催化体系在2013年被日本化学家Hisashi Yamamoto作为有机合成亮点工作在Synfacts杂志上推介，他认为该铑催化剂在简单加成反应中能够实现优秀的选择性，取得了较以往报道的更好结果。 （4）在炔烃与冰片烯的不对称催化反应中，仅通过改变手性配体，就实现了对反应的调控，反应由不对称炔基化转变为不对称[2+2]环化反应，制备了一系列高光学纯度的斑蝥素类似物，部分产物还具有良好的抗癌活性。 通过研究，课题组在冰片烯参与的反应中开发了一系列高效的手性催化体系，开展了一系列系统的研究，取得了具有高水平的原创性成果。本项目在Angew. Chem. Int. Ed.、Org. Lett.、Adv. Syn. Catal.、Chem. Eur. J.等国际著名化学期刊发表研究论文20篇，申请美国发明专利3项并获授权。研究受到同行广泛关注，并有5篇文章被Synfacts杂志作为亮点文章予以介绍。