近日，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心陳宜峰教授課題組在烯烴的不對稱催化轉化領域取得了新的研究進展。相關研究成果以“鎳催化內烯的對映選擇性還原胺甲酰基-烷基化反應”為題，發表在《德國應用化學》上。
近年來，過渡金屬催化烯烴分子內不對稱雙官能團化環合反應已經逐漸成為構建手性環狀骨架最為重要的方法之一。其中，鎳催化烯烴的不對稱還原雙官能團化反應不僅可以避免有機金屬試劑的使用，還能成功地將在鈀催化體系中易于發生β-H消除副反應的C(sp3)偶聯組分引入到烯烴的一端，因而備受關注。目前，大多數研究主要集中于親電試劑取代的端烯。相較而言，通過鎳催化內烯的不對稱雙官能團化策略構建連續兩個手性中心的反應，目前仍然存在著巨大的挑戰。可能的原因是內烯的低反應性以及內烯與鎳催化劑的低親和性進一步阻礙了反應的環合步驟，以及環合之后烷基鎳中間體易于均裂的性質加大了反應的非對映選擇性的調控難度。
過渡金屬催化的胺甲酰基親電試劑的對映選擇性環合反應作為手性內酰胺合成的重要方法之一，近年來，該方法得到了化學家們的廣泛關注。陳宜峰教授課題組基于對過渡金屬催化的烯烴不對稱雙官能團化反應構建多重手性中心的研究興趣，通過對課題組發展的手性8-喹啉咪唑啉為核心骨架Quinim配體的進一步優化，實現了鎳催化的內烯不對稱胺甲酰基-烷基化反應，為含連續手性中心的γ-內酰胺的便捷式合成提供了一類全新、溫和高效的方法。此外，課題組還與加州大學洛杉磯分校 (UCLA)的K. N. Houk課題組合作，對Quinim配體在對映選擇性的決定步驟中的作用及反應機理進行了DFT理論計算。理論計算為鎳催化還原偶聯化學的反應機制以及Quinim手性配體的進一步設計開發提供了理論指導。
華東理工大學化學與分子工程學院博士后伍賢青及加州大學洛杉磯分校(UCLA)的博士后Aneta Turlik為共同第一作者，加州大學洛杉磯分校的K. N. Houk教授及華東理工大學的陳宜峰教授為該工作的共同通訊作者。研究工作得到了曲景平教授的大力支持和悉心指導。該研究工作得到了材料生物學與動態化學教育部前沿科學中心、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心、國家自然科學基金委、上海市“啟明星”計劃、上海市自然科學基金、中央高校基本科研業務費等項目資金以及中國博士后科學基金的支持。
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