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我国学者在碳氢键的精准转化研究中取得新突破
2019年11月15日    作者: 康强 付雪峰 陈拥军    发布 : 化学科学部

中国科学院上海有机化学研究所刘国生课题组在碳氢键的精准官能团化中取得了突破。他们发展了复杂烯烃的烯丙位碳氢键精准氰化反应,与香港科技大学林振阳课题组合作揭示了金属调控氮自由基选择性攫氢的新机制。研究成果以“Site-specific allylic C–H bond functionalization with a copper-bound N-centred radical”(基于铜配位氮自由基的烯丙位碳氢键的定点官能团化反应)为题于2019年10月24日在Nature《自然》上发表。论文链接:https://www.nature.com./articles/s41586-019-1655-8

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图 烯丙位碳氢键的精准转

碳氢键的直接官能团化是实现烃类高效转化的方法之一。其中氢原子转移是实现碳氢键官能团化最有效的途径。由于自由基的高活性,如何对于有机分子中多个结构相似的碳氢键实现自由基的选择性攫氢,以及如何控制攫氢后碳自由基的反应选择性是亟待解决的两个关键科学问题。刘国生课题组在研究中发现,当烯烃分子含有多个烯丙位的氢原子或者生物活性分子中存在多个烯烃时,铜催化剂表现出优秀的位点选择性自由基攫氢能力,反应能以高区域、立体和对映体选择性得到单一的碳氢键氰化产物,实现烯丙位的不对称氰化反应。该反应具有广泛的底物普适性和官能团兼容性,同时还适用于复杂药物分子的后期精准修饰。通过与香港科技大学林振阳课题组的合作,首次揭示了金属铜物种与含磺酰胺的氮自由基配位从而调控氮自由基选择性攫氢的新机制,为未来研究碳氢键的精准转化提供新的思路。

上述研究得到国家自然科学基金创新群体等项目的资助(项目编号:21821002, 21761142010)。

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