中大新聞網訊(通訊員汪君)不對稱碳氫活化研究是有機化學的前沿研究方向,具有重要科學意義和實用價值。中山大學化學學院汪君課題組一直致力于不對稱碳氫活化研究,在手性環戊二烯銠(III)(CpRhIII)催化的不對稱碳氫活化方面取得了系列成果。例如,他們利用聯萘和螺環骨架的手性CpRhIII實現了多個不對稱碳氫鍵活化反應(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6732;Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4048;Org. Lett. 2020, 22, 3586;Org. Lett. 2020, 22, 3219)。另外,他們還開發了三種手性Cp配體或CpM催化劑,包括手性二茂鐵骨架Cp配體(Chem. Eur. J. 2020, 26,14546),手性[2.2.2]橋環Cp配體(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 22436),以及平面手性的CpRhIII催化劑(Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202201522),并成功應用于多種不對稱碳氫活化反應。
除了CpRhIII催化,汪君課題組在芳烴釕(ArRu)催化的不對稱碳氫活化方面也取得了重要進展。他們利用手性瞬態導向基策略成功實現了釕(II)催化的不對稱惰性C-H 鍵活化(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 3475)。近日,他們又報道了一類自主設計、結構新穎的[2.2]對環番手性芳烴配體,并將其釕(II)絡合物成功應用于不對稱碳氫活化反應,獲得了優秀的收率與對映選擇性(圖1)。值得一提的是,該研究是首例利用手性芳烴配體控制對映選擇性的不對稱催化碳氫活化。該研究成果不僅可以消除人們長期以來對于能否使用手性芳烴配體實現釕催化不對稱碳氫活化的疑慮,還為不對稱碳氫活化研究開辟了新路徑和新催化劑類型,具有重要科學價值。

圖1. 手性[2.2]對環番釕催化不對稱碳氫活化
該研究成果近日以“Chiral Arene Ligand as Stereocontroller for Asymmetric C-H Activation”為題發表于Angew. Chem. Int. Ed.,并被評為Hot Paper。論文第一作者是中山大學化學學院2016級本科生梁昊,通訊作者為中山大學化學學院汪君教授。該研究工作得到了國家自然科學基金的資助(21971263)。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202204926