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前沿探索 | 我校研究团队在催化借氢反应领域取得新进展

发布时间:2025-06-09发布部门:化学与化工学院

近日,化学与化工学院刘为萍/纪柏林团队在丰产金属催化借氢反应领域取得新进展。该团队利用丰产金属铁催化剂实现了二级醇的不对称借氢胺化反应,为手性胺化合物的合成提供了新的思路。该工作近期以《铁催化醇的对映收敛胺化》(Iron-Catalyzed Enantioconvergent Amination of Alcohols)为题发表在国际期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。

手性胺是药物、农药和天然产物中的重要组分,约40%-45%的小分子药物和精细化学品都含有手性胺片段。因此,如何以绿色高效的方式,从廉价易得的大宗化学品出发合成手性胺类化合物备受关注。醇作为一种简单易得、环境友好、绿色可持续的原料,醇的“借氢”胺化反应具有步骤经济、氧化还原中性、无需中间体分离纯化等优势,从而受到了广泛关注。尽管过渡金属催化醇的“借氢”胺化反应已取得了显著进展,但利用该策略实现仲醇的对映收敛胺化合成手性胺化合物却鲜有报道,仍然具有很大的挑战性。

团队利用铁/手性磷酸协同催化体系,通过“借氢”反应策略实现了二级醇的对映收敛胺化反应,进而合成了一系列手性胺类化合物。该方法底物范围广,官能团兼容性好,对含卤素、氰基、酯基、游离氨基、烯烃以及多肽类化合物都能兼容。计算结果表明,手性磷酸通过氢键与亚胺中间体相互作用形成中间体,形成了一个手性口袋环境,从而控制了反应的对映选择性。该团队长期致力于丰产金属催化借氢反应研究。在前期的工作中,发展了一系列锰催化的“借氢”反应,实现多例简单醇的原子步骤经济性和氧化还原中性增值化(J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 47,25545-25552,Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202215882,Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303433,Nat. Commun., 2024, 15, 6798)。

我校化学与化工学院2021级直博生孙帆和汕头大学研究生姚博轩为论文共同第一作者,我校2022级研究生王思轶为共同作者。我校刘为萍研究员、纪柏林副教授以及汕头大学倪绍飞讲师为论文的共同通讯作者,东华大学为第一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目的支持。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c07101  


视频: 摄影: 撰写: 信息员:曾铮 编辑:吴娅琳