吳云東課題組在C-H活化機(jī)理研究取得重要進(jìn)展
時(shí)間：2021-04-08 12:07:02學(xué)院：化學(xué)生物與生物技術(shù)學(xué)院學(xué)校：北京大學(xué)
過渡金屬催化的惰性碳?xì)滏I的活化研究在有機(jī)合成的前沿領(lǐng)域備受關(guān)注。該方法相對(duì)于傳統(tǒng)的偶聯(lián)反應(yīng)，無需對(duì)底物進(jìn)行預(yù)官能化，從而提高了原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性，最大限度地減少對(duì)環(huán)境的化學(xué)污染。反應(yīng)活性和選擇性是C-H活化領(lǐng)域的兩大挑戰(zhàn)，近年來，Scripps研究所的余金權(quán)教授發(fā)展了一系列N-單保護(hù)的氨基酸作為配體協(xié)助C-H活化的反應(yīng)。這些簡單易得的氨基酸配體顯著提高了反應(yīng)活性，區(qū)域選擇性和手性選擇性。氨基酸配體被越來越多課題組應(yīng)用，但是對(duì)于氨基酸配體促進(jìn)C-H活化反應(yīng)的機(jī)理仍不清楚。
吳云東教授課題對(duì)這類重要的氨基酸配體輔助的C-H活化反應(yīng)進(jìn)行了分子水平的機(jī)理研究。吳云東課題組通過計(jì)算化學(xué)與質(zhì)譜學(xué)的探索，提出了新的C-H活化模型，揭示了氨基酸配體的作用。在新的模型中，氨基酸作為帶兩個(gè)電荷的陰離子二齒配體與金屬鈀配位，穩(wěn)定了活性催化劑，從而提高了反應(yīng)活性。與傳統(tǒng)的Pd(OAc)2催化C-H活化的CMD機(jī)理不同，新模型中氨基酸取代兩個(gè)醋酸根，其保護(hù)基團(tuán)中的羰基作為質(zhì)子的受體。新模型為未來C-H活化新配體，新反應(yīng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。該成果以通訊形式發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會(huì)志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja411683n）。
該工作是吳云東教授課題組和UCLA的Houk教授課題組及Scripps研究所的余金權(quán)教授課題組的合作課題，我院參與該工作的研究生為成貴娟同學(xué)，楊云芳博士，陳萍同學(xué)，孫天宇同學(xué)。
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吳云東教授課題對(duì)這類重要的氨基酸配體輔助的C-H活化反應(yīng)進(jìn)行了分子水平的機(jī)理研究。吳云東課題組通過計(jì)算化學(xué)與質(zhì)譜學(xué)的探索，提出了新的C-H活化模型，揭示了氨基酸配體的作用。在新的模型中，氨基酸作為帶兩個(gè)電荷的陰離子二齒配體與金屬鈀配位，穩(wěn)定了活性催化劑，從而提高了反應(yīng)活性。與傳統(tǒng)的Pd(OAc)2催化C-H活化的CMD機(jī)理不同，新模型中氨基酸取代兩個(gè)醋酸根，其保護(hù)基團(tuán)中的羰基作為質(zhì)子的受體。新模型為未來C-H活化新配體，新反應(yīng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。該成果以通訊形式發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會(huì)志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja411683n）。
該工作是吳云東教授課題組和UCLA的Houk教授課題組及Scripps研究所的余金權(quán)教授課題組的合作課題，我院參與該工作的研究生為成貴娟同學(xué)，楊云芳博士，陳萍同學(xué)，孫天宇同學(xué)。
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