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中国科技大学研发新型钴-氢催化体系，实现“不对称偶联”
作者:官方
来源:中安在线
所属栏目:行业知识
发布时间:2021-10-26 11:15
[ 导读 ]10月25日从中国科学技术大学获悉，中国科学技术大学傅尧教授、陆熹特任副研究员团队近日研制出一种新型钴-氢催化体系，以实现“不...
10月25日从中国科学技术大学获悉，中国科学技术大学傅尧教授、陆熹特任副研究员团队近日研制出一种新型钴-氢催化体系，以实现“不对称耦联”，大大提高产量，减少合成步骤。相关研究成果日前发表在《自然·催化》上。
在化学合成中，有手性分子“互为镜像”，比例相等，就像我们的手一样，在构成手性关系的分子中，一侧是另一侧的“对映异构体”。手性药物和农药等化合物的两种异构体的生物活性往往不同，甚至完全相反。为了避免有害异构体的影响，合成单一的手性异构体，即手性合成尤为重要。不对称催化合成是一种理想的手性合成方法。其中，不对称偶联是一个非常活跃的研究领域，它根据设想的模式将合成构建块拼接成手性分子。
过渡金属催化烯烃的不对称氢官能化是获得手性分子的有效且简单的方法之一。导向基团是不对称催化合成的“桥梁”，可以为后续基团提供指引，提高指定位置的反应效率。无论是铜-氢催化的氢烷基化反应，还是镍-氢催化的不对称烷基-烷基偶联反应，往往需要使用引导基团来控制反应。
研究团队开发了一种新型的钴-氢催化体系。通过跳过辅助基团的连接，氟烯烃的氢烷基化以优异的区域和对映选择性实现，并成功定位在烷基链上的指定位置引入手性C-F基团，以有效合成手性氟代烷烃。他们以易得的氟烯烃和烷基卤化物为原料，基于氢氟吸引力和氢-氢排斥力，优化配体和底物的双向设计，控制反应的立体选择性，实现了氟原子邻位手性中心精准构建，突破了不对称偶联中辅助基团结构局限，且反应条件温和、底物适用范围广。
傅尧介绍，在11-氟十四烷基酸的合成中，他们使用相同的原料，将文献中使用的八步合成法减少到四步，总产率从不到20%提高到33%。具有单一构型的手性产品。该反应还可实现生物质化学品糠醛的高值化利用，制取含氟精细化学品。
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