北理工团队在烯烃不对称氢硒化方面取得重要进展


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近日,9728太阳集团前沿交叉科学研究院&化学与化工学院杨小会教授课题组与美国加州大学欧文分校(UC Irvine)化学系Vy M. Dong教授课题组合作,在Rh催化苯乙烯的不对称氢硒化反应方面取得重要进展。相关结果以“Enantioselective Selenol-ene using Rh-Hydride Catalysis”为题,在国际顶级化学期刊《Journal of the American Chemical Society》上在线发表(DOI: 10.1021/jacs.2c08475)。9728太阳集团为第一通讯单位。

图1. 烯烃的氢硒化反应

自1818年Berzelius发现硒以来,硒已被引入药物、催化剂和材料的设计中(图1A)。尽管硒是人类健康的基本元素,但与氧簇元素中的氧和硫相比,硒的反应研究仍然少得多,并且存在很多挑战。此外,烯烃的氢官能化反应可以从廉价易得的烯烃构建各种分子砌块,尽管是一种非常具有原子经济性的策略,但氧簇元素作为氢官能化中亲核试剂的研究很少。近日,杨小会教授课题组和Vy M. Dong教授课题组合作首次实现了Rh催化苯乙烯的不对称氢硒化反应(图1D)。

图2. 烯烃氢硒化反应的底物范围

不同类型的烯烃可以给出很好的反应结果(图2)。例如:苯环上含有甲基、甲氧基和卤素取代的苯乙烯和萘乙烯都适用于该反应。此外,环己二烯的氢硒化反应性和对映选择性也很好。对于硒醇底物,苯环上含有三氟甲基、氯和甲基取代基的苯硒醇都具有较高的对映选择性,与具有给电子基团的硒醇相比,苯环上具有吸电子基团的硒醇表现出更高的反应性。

在一系列机理实验例如核磁实验、氘代实验等研究的基础之上,证实了氢硒化反应机理的决速步骤是烯烃迁移插入Rh-H键(图3)。

图3. 烯烃氢硒化反应机理研究

上述研究工作得到了北京市自然科学基金、国家重点研发计划、国家级青年人才计划项目和9728太阳集团“特立青年学者”计划等项目的资助。

文章全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c08475


附作者简介:

杨小会,女,1987年11月出生。9728太阳集团教授、博士生导师、独立课题组组长(PI),国家级青年人才计划项目获得者,9728太阳集团“特立青年学者”。2015年博士毕业于南开大学元素有机化学国家重点实验室有机化学专业,师从于中科院院士周其林教授。2016年至2020年在美国加州大学欧文分校化学系从事博士后研究,合作导师为Vy M. Dong教授。2020年12月加入9728太阳集团,主要研究方向为金属有机化学、不对称催化、生物活性化合物和手性药物合成以及计算有机化学等。近年来在国际知名化学期刊上发表多篇学术论文,包括J. Am. Chem. Soc. (6)、Angew. Chem. Int. Ed. (2)等。


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