——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
手性胺是重要的有機(jī)合成砌塊,在醫(yī)藥、農(nóng)藥和精細(xì)化學(xué)品中廣泛應(yīng)用。碳氮雙鍵(C=N)不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化是制備手性胺最為高效和快捷的方法之一。傳統(tǒng)的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化方法依賴于貴金屬催化劑和復(fù)雜配體。硫(S)、氮(N)、氧(O)是自然界和藥物化學(xué)中重要的雜原子,然而,由于其孤對(duì)電子對(duì)金屬催化劑具有毒化性質(zhì),使得含S、N、O的亞胺化合物和胺類化合物難以在眾多貴金屬催化體系中兼容。此外,雙芳基亞胺其兩側(cè)的芳基具有相似的立體位阻和電子性質(zhì),使得手性催化劑在雙芳基亞胺的不對(duì)稱還原中存在極大的選擇性識(shí)別挑戰(zhàn)。在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下,利用豐產(chǎn)元素代替貴金屬的催化過(guò)程是實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排、發(fā)展低碳催化新技術(shù)的重要手段之一,在精細(xì)化學(xué)品、制藥領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。
近日,中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所科研人員基于前期發(fā)展的錳催化不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng),在含雜原子(S、N、O)亞胺和雙芳基亞胺的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)上取得新進(jìn)展。
研究利用氨硼烷為氫源,高對(duì)映選擇性、高收率地實(shí)現(xiàn)了含雜原子(S、N、O)亞胺和其中一個(gè)芳基為對(duì)位取代芳基的雙芳基亞胺不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)。該催化體系對(duì)映選擇性高達(dá)99%,并可在催化劑量低至0.5%下依然保持優(yōu)異的催化活性。通過(guò)機(jī)理研究和DFT計(jì)算,研究闡明了Mn-H的生成途徑和以Mn-H為活性物種參與的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化機(jī)理,并對(duì)亞胺的不對(duì)稱加氫對(duì)映選擇性控制過(guò)程提出一個(gè)合理模型。該模型中催化劑和底物之間的π-π相互作用起到了關(guān)鍵作用。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(JACS)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、甘肅省重大科技專項(xiàng)等的支持。
手性氨基苯并咪唑錳催化劑用于亞胺C=N雙鍵的不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)
含雜原子亞胺和雙芳基亞胺的不對(duì)稱氫轉(zhuǎn)移過(guò)程的過(guò)渡態(tài)模型
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