我校在可見光不對稱催化領域研究取得新進展

2020-12-06 河南大學新聞網

9月19日，我校省特聘教授江智勇博士課題組在國際化學頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上在線發表題為「Organocatalytic Enantioselective Protonation for Photoreduction of Activated Ketones and Ketimines Induced by Visible Light」的最新研究成果。

光學純α-羥基酮作為一類重要的手性骨架廣泛存在於眾多具有生理活性的天然及非天然產物中，並可作為合成子用於複雜手性化合物的製備。然而，不對稱催化還原1,2-二酮作為其最為直接簡便的製備方法，其高立體選擇性是迄今尚未得到解決的科學難題。

可見光催化還原1,2-二酮於1990年即被報導。該課題組通過對該反應機理的分析，提出通過手性布朗斯特酸或鹼催化劑作為質子轉移中間站俘獲反應過程中的強鹼性羰自由基負離子，從而引入手性誘導因素控制最終的不對稱質子化過程。經過系統研究，他們使用自主發展非金屬DPZ作為可見光催化劑，並通過使用手性胍鹽作為含反離子誘導性質的布朗斯特酸催化劑成功克服了該反應中非手性背景反應強、產物易於反應過程中消旋及如何控制小體積質子構築手性中心等難點，成功發展了高立體選擇性的1,2-二酮不對稱還原反應。隨後，他們將這一催化體系拓展到α-羰基酮亞胺的不對稱還原，取得令人滿意的手性控制結果。該研究首次將不對稱質子化概念引入可見光不對稱催化，為這一廣泛存在於可見光催化的反應過程如何獲取手性控制提供了理論上的支持與推動作用。

江智勇博士課題組一直從事使用有機小分子催化劑的有機催化領域研究，並在不對稱有機催化（Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10069; 2013, 52, 6666; 2016, 55, 1299; 2017, 56, 3684; Chem. Sci. 2016, 7, 6060）及可見光有機催化（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11443; ACS Catal. 2016, 6, 3708; 2016, 6, 6853）取得進展。近年來，他們以此為基礎，致力於利用自主發展的高效DPZ作為可見光催化劑的可見光不對稱有機催化研究（ACS Catal. 2016, 6, 3708；Chem. Commun. 2016, 52, 13955）。值得一提的是，該研究領域一直是可見光不對稱催化中的難點，迄今鮮有報導。本成果的發表凸顯該課題組科研工作的前沿性、系統性與標誌性。

論文第一作者為天然藥物與免疫工程重點實驗室2015級碩士研究生林璐同學，江智勇博士為唯一通訊作者。

論文連結：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201707899/full

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