导读：

近日，上海师范大学赵宝国教授和肖晓教授团队在J. Am. Chem. Soc.中发表题为[ Direct Enantioselective Allylic Alkylation of α-Amino Esters to Quaternary Glutamates via Strategic Pyridoxal Catalyst Design]论文。赵宝国教授和肖晓教授团队基于“仿生羰基催化”策略，设计并合成了一系列新型中心手性吡哆醛催化剂。在温和条件下，该类催化剂成功实现了非保护的α-取代氨基酸酯的直接不对称烯丙基烷基化反应，高效构建了一系列含有α-四取代手性谷氨酸酯。

“Direct Enantioselective Allylic Alkylation of α-Amino Esters to Quaternary Glutamates via Strategic Pyridoxal Catalyst Design.

Zhengjun Shi, Tianhao Wu, Longjie Huang, Siqi Liu, Xiao Xiao*Baoguo Zhao*

J. Am. Chem. Soc. 2025, ASAP. doi: 10.1021/jacs.5c02644

正文：

空间位阻和官能团干扰是影响亲核试剂反应活性的两个关键因素（Scheme 1a）。通常情况下，具有较大空间位阻和多官能团的亲核试剂在与亲电试剂发生反应时会面临更大的挑战。α-氨基酸酯因其α位C−H键较高的酸性而表现出显著的亲核性，从而能够高效合成多种具有生物活性的手性非天然氨基酸。然而，α-碳的反应活性会受到所连接取代基以及亲核性NH₂基团的显著影响。特别是，N-未保护的α-取代氨基酸酯作为亲核试剂与亲电试剂进行α-C-H转化时极具挑战性（Scheme 1a）。另一方面，Morita-Baylis-Hillman（MBH）加合物与亲核试剂的加成反应为构建手性谷氨酸酯提供了一种引人注目的策略（Scheme 1b）。然而，该反应通常会受到通过S_N2’途径进行的α-C烯丙基烷基化以及通过S_N2’和S_N2′-SN2’途径进行的N-烷基化反应的竞争（Scheme 1b）。在四种α-氨基酯（Scheme 1a）中，N-未保护的α-单取代氨基酯作为亲核试剂时，由于其复杂的化学选择性、区域选择性以及空间位阻问题，直接通过不对称S_N2′-S_N2’α-C的加成反应构建α-四取代手性谷氨酸衍生物仍然面临极大的挑战。

Scheme 1. A Strategic Catalyst Design for Direct Asymmetric α-C Alkylation of N-Unprotected α-Substituted Glycinates

酶因其高效和特异性等赋予了化学家在发现、设计和改进特定的催化剂，以合成用途广泛的光学纯化合物等方面以无限灵感。受到苏氨酸醛缩酶 (threonine aldolases)促进甘氨酸与醛发生Aldol反应的启发，上海师范大学赵宝国教授团队长期从事于羰基催化未保护伯胺的不对称α-C-H键官能团化研究，成功实现了活化伯胺，如α-氨基酸酯，与不同的亲电试剂的多种不对称转化，例如甘氨酸酯的不对称仿生Mannich反应（Science. 2018, 360, 1438）、仿生Aldol反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 20166）、Michael加成反应 (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 10588)、不对称烯丙基化反应 (Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202200850) 以及丙氨酸酯的不对称烷基化反应 (ACS Catal. 2023, 13, 9150-9157)，得到一系列手性氨基酸衍生物。对于惰性伯胺如苄胺和炔丙基胺，也成功实现了它们对高活性亲电试剂（如醛、三氟甲基酮和α,β-不饱和酮）的不对称加成 (Nat. Catal. 2022, 5, 1061-1068; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202206111; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 38, 25927–25933)。

近日，上海师范大学赵宝国教授和肖晓教授小组基于“仿生羰基催化”策略，设计并合成了一系列新型中心手性吡哆醛催化剂，并在温和条件下成功实现了非保护的α–取代氨基酸酯的直接不对称烯丙基烷基化反应，高效构建了一系列α-四取代手性谷氨酸酯。相关工作发表于“J. Am. Chem. Soc.”

前期研究表明，轴手性联芳基吡哆醛催化剂能够高效催化未保护的甘氨酸酯发生不对称α-C-烯丙基烷基化反应，但无法有效催化未保护的α-单取代氨基酯与Morita-Baylis-Hillman（MBH）加合物之间的加成反应。其原因在于，相较于未保护的甘氨酸酯，α-单取代氨基酯具有更大的空间位阻和更低的酸性。为了克服这一问题，除了调控催化剂空腔以适应1,4-型MBH亲电加合物外，还需要通过降低吡哆醛催化剂醛基周围的位阻来实现对体积较大的α-取代氨基酯的有效结合。基于上述分析，作者设计了一类全新的中心手性吡哆醛催化剂（Scheme 1d），该催化剂在醛基相对的间位引入了带有中心手性的方酰亚胺侧链。与传统的轴手性联芳基吡哆醛催化剂相比，这种新型催化剂显著降低了醛基周围的位阻，从而能够更好地容纳空间位阻较大的α-取代氨基酯。此外，方酰亚胺侧链可能通过双重氢键作用活化MBH加合物，进而促进其与活性较低的α-取代氨基酯之间的反应。综上所述，作者完成了中心手性吡哆醛催化剂的合成（Scheme 2）。具体而言，以手性亚胺5和溴化吡啶6为起始原料，经过不对称加成反应和叔丁基磺酰胺脱除步骤得到手性胺7；随后，7与二甲基方酸酯进行缩合反应，并进一步通过酰胺缩合和水解反应最终获得目标催化剂——手性吡哆醛1。

Scheme 2. Synthesis of Centrally Chiral Pyridoxals

随后，作者以2a和3a作为模型底物对反应条件进行了系统优化（Scheme 3）。初步研究表明，在相同条件下，中心手性吡哆醛催化剂1e表现出优于轴手性吡哆醛1b-c的催化性能，能够以40%的产率、8:1 dr和52% ee获得产物4a。进一步优化表明，在催化剂1e与4-二甲氨基吡啶（DMAP）组成的催化体系下，以甲基叔丁基醚（MTBE）和水的混合溶剂为反应介质时，可以90%的产率、>20:1 dr以及65% ee的选择性生成目标产物4a。此外，研究发现苯环上的取代基对反应的对映选择性具有显著影响。具体而言，当使用2,4,6-三取代苯基和叔丁基方酰胺修饰的催化剂1a，并将反应温度降至4 ℃时，可获得最高的对映选择性（94% ee）。值得注意的是，在此条件下，仅生成微量的S_N2′ N-烷基化（<5%）和S_N2′-S_N2′ N-烷基化（<5%）副产物，而未观察到SN2′ C-烷基化产物。对照实验表明，DMAP在反应中起关键作用，其不仅可作为亲核试剂活化MBH乙酸酯2a，还可作为碱促进氨基酸酯3a的α-C-H去质子化过程。同时，等量的DMAP能够有效中和反应过程中产生的乙酸副产物。相比之下，当使用Boc保护的MBH加合物时，即使加入催化量的DMAP，反应的产率仍然较低。此外，其他类似吡啶的碱（如吡啶、路易斯碱和2,4,6-三甲基吡啶）由于亲核性不足，无法有效活化MBH乙酸酯2a，从而导致反应无法进行。

Scheme 3. Catalyst Optimization

在最优条件下，多种不同的MBH乙酸酯均可反应，以56 – 90% 的产率、> 20:1 dr和85 – 96% ee获得结构多样的α-四取代手性谷氨酸酯，如苯基邻/对位含有吸/给电子取代基（4b-4ae）、多取代苯环（4y – 4ae）、杂芳基取代基（4af – 4ak）或稠环芳烃（4al 和 4am）以及的 β-位带有烷基取代基的MBH 乙酸酯（4an）。另外一方面，多种α-烷基取代的氨基酯也可兼容，如杂原子（4au – 4aw）、酯（4ax 和 4ay）、不饱和键（4az）和缩醛（4ba）等各类官能团均能良好耐受。值得注意的是，由于空间位阻较大，α-苯基甘氨酸酯对这一反应无活性。此外，作者通过X 射线结构分析确定内酰胺 4am’（4am 的环化衍生物）的绝对构型，表明（R）-1a 可以得到（2R,3S）-4am。

Scheme 4. Substrate Scope

接下来，作者通过一系列的合成转化证明了该策略的应用性，如Scheme 5所示。即1）克级规模放大实验：81%的产率，>20:1 dr和94% ee获得4a（1.06 g）；2）TFA存在下，4a酸解生成8；3）柠檬酸促进4a 发生分子内环化，以 80% 的产率得到吡咯谷氨酸酯 9；4）甲基MBH 乙酸酯 2a’ 代替丁酯 2a 时，标准条件下发生烯丙基烷基化和分子内环化串联反应获得9。9可经氢化或者共轭加成分别获得10和11。特别的是，通过 X 射线晶体学和 NOESY ¹H NMR 分析分别确定衍生物 10 和 11 的绝对构型为（2R,3R,4R）。

Scheme 5. Gram-Scale Synthesis and Product Derivation Reactions

Scheme 6 Proposed Mechanism and Catalyst Comparison Experiment

最后，作者通过一系列实验和DFT计算深入探讨了手性起源及反应机理（Scheme 6）。亚胺中间体13与季铵盐中间体14的不对称加成反应可通过过渡态TS-15来实现。其中，中心手性吡哆醛催化剂中的三异丙基苯基、吡哆醛部分以及方酰亚胺环共同为两个反应物提供了一个合适的手性空腔。此外，方酰亚胺环通过双重氢键作用活化中间体14，并显著缩短其与α-氨基酯之间的时空距离。由于空间位阻效应，中间体14的芳基和DMAP部分远离三异丙基苯基及吡哆醛的方酰亚胺骨架，从而促使去质子化的氨基酸从下方进攻活性中间体14，最终在催化剂(R)-1a的作用下生成构型为(2R,3S)的手性谷氨酸酯4。同时，通过催化剂对比实验进一步验证了过渡态TS-15中提出的氢键相互作用。综上所述，作者提出了如下可能的反应机制：首先，催化剂(R)-1a与氨基酯3发生缩合反应生成亚胺中间体12；随后，在DMAP的作用下，12去质子化形成离域碳负离子13；接着，13与由MBH加合物2和DMAP原位生成的活性亲电中间体14通过过渡态TS-15发生不对称共轭加成，生成中间体16；最后，16经水解释放出目标产物手性谷氨酸酯4，并再生催化剂(R)-1a，完成催化循环。

总结：

赵宝国教授和肖晓教授团队基于“仿生羰基催化”策略，设计并合成了一系列新型中心手性吡哆醛催化剂。在温和条件下，该类催化剂成功实现了未保护的α-取代氨基酸酯的直接不对称烯丙基烷基化反应，高效构建了一系列α-四取代手性谷氨酸酯。从轴手性到中心手性吡哆醛催化剂的转变，为实现更具挑战性的化学转化提供了全新的机会与潜力。

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导读：

近日，美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应。该方法可将非活化的烯烃直接转化为一级醇，包括含有β-季碳中心与β-氨基醇的一级醇。α-烯烃的区域选择性双官能团化是通过吡啶-N-氧自由基(N-oxy radical)对其进行自由基加成实现，该自由基由易得的吡啶-N-氧化物经光氧化还原催化的单电子氧化过程生成。机理研究表明，反应涉及交织的自由基步骤(interwoven radical steps)与极性取代的过程。此外，通过carboetherification、碳酯化及内酯形成等实例，进一步证实了该方法对α-烯烃区域选择性双官能团化的普适性。

Photoredox/Pyridine N‑Oxide Catalyzed Carbohydroxylation and Aminohydroxylation of α‑Olefins

C. A. Pettenuzzo, D. R. Pradhan, J. Singh, L. Liu, G. Cuffel, M. J. Vetticatt, Y. Deng, J. Am. Chem. Soc. 2025, ASAP. doi: 10.1021/jacs.4c17657.

正文：

一级醇在制药、农用化学品与精细化学工业中具有广泛的用途。在过去的几十年里，已经成功设计出多种采用烯烃构建一级醇分子的合成转化策略^[1]，但需使用化学计量的氧化剂或还原剂，并涉及多步操作(Figure 1A)。2011年，Grubbs团队开发了一种三重接力催化体系，实现了苯乙烯与水的一锅anti-Markovnikov水合反应^[2](Figure 1B)。2017年，雷爱文团队开发了一种基于吖啶盐(acridinium)光催化剂的光氧化还原策略，通过苯乙烯及多取代烯烃的单电子氧化反应，从而合成了一级醇^[3](Figure 1B)。尽管取得了这些重要进展，但已报道的一级醇合成催化方法普遍受限于苯乙烯或多取代烯烃类底物。此外，非对称烯烃的自由基加成反应，作为一种高效的替代策略，可在烯烃中较少取代碳位点上进行碳-杂原子键的反马氏区域选择性构建。目前，此类策略主要集中于氮、硫与卤素为中心的自由基介导非活化烯烃的催化anti-Markovnikov加成反应^[4]，对于涉及氧为中心的自由基介导反应仍然难以捉摸。最近，Han等团队分别开发了光氧化还原催化的氧中心自由基介导的非活化烯烃的anti-Markovnikov hydrooxygenation^[5](Figure 1C)。然而，该策略需对底物进行预官能团化，并需使用化学计量的氧自由基前体。

作者推测，基于持久自由基效应与有利的极性匹配，光催化生成的亲电吡啶-N-氧自由基可能引发α-烯烃在末端碳的区域选择性加成，生成更稳定的碳自由基中间体，其可与缺电子烯烃进行Giese型反应，生成N-alkoxypyridinium中间体。N-alkoxypyridinium中间体可能通过水分子取代反应生成一级醇产物，从而实现α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation(Figure 2)。这里，美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应 (Scheme 1)。

首先，作者采用1-己烯与苄烯丙二腈(自由基捕获剂)作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Figure 3A)。进而确定最佳的反应条件为：采用1b作为最佳的N-氧化物，PC2作为光催化剂，TFA作为添加剂，水作为亲核试剂，蓝色LED(456 nm)作为光源，在丙酮反应溶剂中，反应温度为40-45 ^oC，最终获得74%收率的产物2。其中，当使用吡啶N-氧化物(1a)时，可以14%的收率获得具有完全区域选择性的一级醇产物2，同时还生成邻位烷基化产物3(13%)(Figure 3B)。对于化合物3的生成，涉及分子内自由基邻位加成以及随后的β−N−O与β−C−C键断裂，从而释放甲醛单元的过程。值得注意的是，当使用2,6-二溴吡啶N-氧化物1d时，1-己烯与苄烯丙二腈的反应，可以34%的收率获得烯丙基烷基化产物4(Figure 3C)。化合物4是通过以1d作为氢原子转移(HAT)试剂实现烯丙位C-H官能团化而生成，而采用1b时未检测到相应的烷基化产物。此外，2-乙基-1-丁烯与苄烯丙二腈在标准条件下反应(即Condition A)，可以82%的收率得到一级醇产物5。同时，1-己烯与苄烯丙二腈的反应中，增加催化剂的负载量(即Condition B)，可进一步提高产物2的反应收率至74%(Figure 3D)。

在上述的最佳反应条件下，作者对 carbohydroxylation反应的底物范围进行深入研究(Figure 4)。首先，各种缺电子的烯烃，均可顺利进行反应，可以良好至中等的收率获得相应的一级醇产物6–12。2-甲基-1-戊烯与exomethylene，也是合适的底物，分别获得相应的产物13(81%)与14(75%)。其次，含有羰基、烷氧羰基、腈与氯取代的烯烃，也与体系兼容，可以良好至中等的收率获得相应的一级醇产物15–19。然而，对于溴取代的烯烃，仅以32%的收率得到产物20。此外，内烯烃与环烯烃，也能够顺利进行反应，可以中等的收率获得相应的醇产物21–25，尽管非对映选择性较低。由己-3-烯二酸二甲酯生成的醇产物经分子内酯交换反应，可以36%的收率得到内酯产物26。值得注意的是，该策略还可用于莰烯与布洛芬衍生物的后期衍生化，可以良好的收率获得相应的产物27与28。

之后，作者采用偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)作为碳自由基捕获剂，对氨羟化反应的底物范围进行深入研究(Figure 5)。研究结果表明，各种α-烯烃均可顺利进行氨羟化反应，可以良好的收率获得相应的产物29–34。然而，对于环己烯衍生物，烯丙基C-H胺化产物35作为主要的产物(46%)，仅以较低的收率(11%)获得目标的醇产物36。此外，化合物29经碱促进的环化反应，可制备噁唑烷-2-酮化合物37(67%)，其可与溴乙酸甲酯反应，通过氮-氮键断裂，从而获得噁唑烷酮化合物38，从而进一步证明了反应的实用性。

接下来，作者对上述区域选择性carbohydroxylation与氨羟化过程的反应机理进行进一步研究(Figure 6)。首先，吖啶盐光催化剂、吡啶N-氧化物与α-烯烃的荧光淬灭实验与电化学研究表明，光氧化还原催化通过吡啶N-氧化物的单电子氧化生成吡啶N-氧自由基。同时，吡啶N-氧化物(1b)作为还原淬灭剂(Figure 6A)。其次，1,6-庚二烯的环化/carbohydroxylation反应结果表明，反应涉及N-氧自由基加成到烯烃生成碳自由基的过程(Figure 6B)。¹⁸O氘代实验结果表明，N-alkoxypyridinium与水发生的亲核取代步骤可用于醇类合成(Figure 6C)。此外，该策略还可进一步扩展至区域选择性carboetherification与碳酯化反应，如40–42(Figure 6D)。

为了进一步了解反应的机理，作者还进行了相关DFT计算研究(Figure 7)。首先，在热力学上，1b与PC₂经SET可生成N-氧自由基(1b^•)，其易与2-乙基-1-丁烯进行加成(TS_C-O)，生成三级碳中心自由基(Int1)。其次，Int1与苄烯丙二腈经Giese-型加成反应(TS_C−C)，生成中间体Int2。Int2经快速SET过程，可生成碳负离子中间体Int3。在TFA存在下，中间体Int3可进行快速质子化(TS_Prot)，生成中间体Int4。最后，Int4中吡啶N-氧化物通过水取代过程(TS_Sub)，从而获得目标醇产物

总结：

美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应。同时，该策略具有广泛的底物范围、良好的官能团兼容性以及广泛的实用性等特点。机理研究表明，反应涉及交织的自由基步骤与极性取代的过程。

参考文献：

• [1] H. C. Brown, G. Zweifel, J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 247. doi:10.1021/ja01510a059.
• [2] G. Dong, P. Teo, Z. K. Wickens, R. H. Grubbs, Science 2011, 333, 1609. doi: 10.1126/science.1208685.
• [3] X. Hu, G. Zhang, F. Bu, A. Lei, ACS Catal. 2017, 7, 1432. doi:10.1021/acscatal.6b03388.
• [4] C. Pratley, S. Fenner, J. A. Murphy, Chem. Rev. 2022, 122, 8181.10.1021/acs.chemrev.1c00831.
• [5] G. Tan, F. Paulus, Á. Renteria-Gomez, R. F. Lalisse, C. G. Daniliuc, O. Gutierrez, F. Glorius, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 21664. doi:10.1021/jacs.2c09244.

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刘鑫，哲学博士，2025年1月回国工作，现任深圳理工大学药学院副教授，独立课题组长（PI），博士生导师。南方科技大学首届博士研究生（与澳门大学联培）。毕业后在美国芝加哥大学从事博士后研究。至今发表高水平研究论文25篇，其中以第一和通讯作者身份发表论文17篇，包括Nat. Chem.（1篇）、J. Am. Chem. Soc.（2篇）、Angew. Chem. Int. Ed（3篇）、Acc. Chem. Res.（1篇）、Chem（2篇）、Chem. Sci.（2篇）、Org. Lett.（2篇）等。其中多篇被Nat. Chem.、Synfacts亮点报道。H-index = 17。此外，发表论著1篇，申请并获批专利3项。主持广东省青年基金，深圳市新引进高精尖缺人才等项目。曾获南方科技大学优秀博士毕业生和澳门科技奖等重要奖项。

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1. Liu, X.; Zhou, Y.; Meng Y.; Zhu, Q.; Li, R. H.*; Dong, G.* Concise Total Syntheses of Leuconoxine-Type Alkaloids Enabled by Palladium/Norbornene-Catalyzed Pyrrole Difunctionalization. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202502736.
2. Liu, X.; Zhu, Q.; Dong, G.* Beyond Tertiary Amines: Introducing Secondary Amines by Palladium/Norbornene-Catalyzed Ortho Amination. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202404042.
3. Liu, X.; Fu, Y.; Chen, Z.-J.; Liu, P.*; Dong, G.* Ortho-C–H Methoxylation of Aryl Halides Enabled by a Polarity Reversed N–O Reagent. Chem. 2023, 15, 1391.
4. Liu, X.^#; Zhou, Y.^#; Qi, X.-T.^#; Li, R. H.*; Liu, P.*; Dong, G.* Palladium/Norbornene-catalyzed Direct Vicinal Di-carbo-functionalization of Indoles: Reaction Development and Mechanistic Study. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202310697.
5. Liu, X.; Wang, J.*; Dong, G.* Modular Entry to Functionalized Tetrahydrobenzo[b]azepines via the Palladium/Norbornene Cooperative Catalysis Enabled by a C7-Modified Norbornene. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 9991.
6. Liu, X.^#; Liu, J.-Y.^#; Wu, J.-L.; Huang, G.-C.; Liang, R.; Chung, L.-W.; Li, C.-C.* Asymmetric Total Synthesis of Cerorubenic Acid-III. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 2872.

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王杰平博士，国家级青年人才，特聘研究员，隶属于国科大杭高院环境学院江桂斌院士工作室。围绕光固化材料开展了十余年系统性研究工作，在光引发剂制备与应用、3D打印光敏材料开发等方面积累了较丰富的知识与经验。开发的新型水性光引发剂成功促成瑞士Odne公司的孵化，融资已超6800万人民币。主持国家自然科学基金（面上、青年）等项目8项。以第一/通讯作者身份发表期刊论文10篇，包括Angewandte Chemie International Edition（5篇）、Advanced Science、Chemical Science等国际知名期刊。指导学生中3人次获研究生国家奖学金，1人入职华为2012实验室。

国科大杭州高等研究院创立于2019年，经中国科学院党组和浙江省委省政府批准，由国科大和杭州市合作共建，是国科大直属二级学院、杭州市直属正局级事业单位和浙江省首批省级新型研发机构。课题组依托全省新污染物环境与健康重点实验室，具备完善的微纳3D打印平台，拥有中国摩方精密、德国Nanoscribe、瑞士Exaddon等公司的高精度打印设备。

研究方向：

• 光固化金属微纳增材制造

Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63(23): e202405135;

Advanced Science, 2024, 2405487.

• 新型光引发剂的制备与应用

Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63(31): e202406047 (Hot Paper);

Angewandte Chemie International Edition, 2018, 57(9): 2353-2356;Chemical Communications, 2018, 54(8): 920-923;

Angewandte Chemie International Edition, 2017, 56(45): 14306-14309 (Hot Paper).

• 含硫聚合物的制备与应用

Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62(45): e202313779.

岗位待遇

1）应届博士毕业生年薪不低于35万/年，其中包含杭州市政府补贴12万/年（免税）；另外杭高院根据相关规定足额缴纳五险一金；若毕业院校为全球排名前百强的应届博士毕业生（含毕业5年内的回国留学人才，外国人才），还可再申领由城西科创大走廊专项资金提供的5万元生活补贴；如获得“博新计划”支持，待遇另议。

2）在站期间表现优秀者，博后出站时可晋升事业编制副研究员留院工作；博士后出站留杭工作（杭州市属及区属单位），可获得杭州市提供的40万元的个人补贴；此外，博士后出站留城西科创大走廊区域工作，缴满3年社保，还可再申领40万专项补助。（以上两项补助可叠加享受）

3）提供价格低廉且精致装修的loft博士后公寓（60平米，一室一厅），家具家电齐全，拎包入住；园区内配有教职工食堂、文体中心（含乒乓球场、网球场、大型羽毛球场、健身房、台球厅）等生活服务设施。杭州市租赁住房满足相关政策后可申领杭州市租房补贴2500元/月。

4）课题组积极协助博士后在站期间作为负责人申报国家、浙江省以及杭州市各项人才计划，以及国家自然基金和博士后基金等项目。

5）博士后出站后，若申请评定为杭州市高层次人才，可享受高达百万元购房补贴（D类及以上人才），还可享受直接落户杭州、首套房优先摇号、子女优先入学等福利。

应聘方式

应聘者请将完整的个人简历和研究总结发送至邮箱jieping.wang@ucas.ac.cn，邮件标题请注明：研究方向-应聘人姓名。

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王华敏，浙江大学百人计划研究员，任课题组长（PI）、博士生导师，入选国家级人才计划青年项目。王华敏博士的研究涉及可见光催化、电有机合成、金属有机和物理有机等方向，截至目前，以第一作者（含共一）共发表18篇论文，包括Science，Nat. Synth.，Chem，J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Sci. Adv.，Sci. Bull.，CCS Chem.，Chem. Rev.，ACS Catal.和Chem. Sci.等，发表的论文累计被引超过5000余次（谷歌学术）。诺贝尔化学奖得主Benjamin List和德国最高科技奖莱布尼茨奖获得者Lutz Ackermann对我们的成果做了积极评价和亮点评述。曾获得德国洪堡奖学金，博士研究生国家奖学金，湖北省优秀学士学位论文，湖北省第七届大学生化学学术创新成果报告会一等奖和武汉大学研究生学术创新一等奖等。

课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/Wang_Huamin

课题组浙江大学化学系主页：https://person.zju.edu.cn/person/0024137

• 因课题组发展需要，现诚聘具有电有机合成化学、可见光催化和金属有机化学等相关领域研究背景的博士后2名，欢迎热爱化学、努力工作和用心生活的青年才俊加盟！提供极具竞争力薪酬（32w-48w/年）。

• 课题组常年招收硕士和博士研究生，欢迎对本课题组研究方向感兴趣的同学垂询（请发送邮件至wanghuamin@zju.edu.cn）。

申请方式

请有意应聘者将个人简历(包含教育经历、工作经历、研究内容简介、发表论文等)发至wanghuamin@zju.edu.cn，邮件标题请注明：“应聘岗位+姓名”，对符合要求的申请人将尽快回复并安排面试。

博士后

欢迎具有有机合成、金属有机化学、可见光催化和电催化等相关研究背景的博士联系申请。课题组经费充足，将为你提供具有竞争力的薪酬待遇和科研奖励（基础年薪32w/年，额外有论文绩效奖励，收入可达32w-48w/年）。

生活保障

• 学校提供教师公寓，生活方便安静（自己能解决住宿的可以申请学校租房补贴）。
• 博士后子女可入园入托浙大附属幼儿园。

职业发展

• 支持和协助申请各种基金和人才奖励项目，如博新计划等。如有出国需要，本课题组长将全力推荐出国继续深造。
• 或和杭州师范大学章鹏飞教授联合培养，入站浙大化学系，按杭州师范大学学校政策评聘职称，考核优秀者择优聘任留校入编（杭州师范大学）。
• 3年以上的优秀博士后可申报学校高级专业技术职务，留校工作（浙江大学）。
• 出站后留杭州工作者可享受政府提供的40万元人才补贴。

博士后招聘条件

• 即将取得博士学位或已取得博士学位不超过3年，具有有机合成化学、金属有机化学、自由基化学、有机电合成化学等相关领域研究经验。
• 对科研工作富有热情和探索精神，工作勤奋、踏实，有团队协作精神。
• 具备开展独立研究工作的能力，研究生期间以第一作者发表二区SCI论文2篇以上或者一区论文1篇。

博士生和硕士生

• 课题组常年招收硕士和博士生，欢迎参加浙大化学系暑期夏令营的同学或者其他有志从事绿色和可持续合成化学的同学报考。
• 我们实验室旨在打造自由、创新和合作的科研氛围。
• 课题组研究内容涉及光催化、电有机合成、金属催化等方向，将根据你的研究兴趣为你量身打造研究课题，一起攀登科研高峰。
• 大力支持参加国内外学术会议，大力支持博士生国际化培养，在毕业时可推荐至海外知名课题组进一步深造。

代表性论文

1. Wang, H. Shao, A. Das, S. Dutta, H. T. Chan, C. Daniliuc, K. N. Houk*, F. Glorius*, Science 2023, 381, 75-81.
2. Wang^§, Z. Liu^§, A. Das, P. Bellotti, S. Megow, F. Temps,* X. Qi,* and F. Glorius*, Nat. Synth. 2023, 2, 1116-1126. (^§contributed equally).
3. Wang^§, J. E. Erchinger^§, M. Lenz§, S. Dutta, C. G. Daniliuc, and F. Glorius*, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 23771-23780 (^§contributed equally).
4. Li^§, H. Wang^§, Z. Wang, H. Alhumade, Z. Huang* and A. Lei*, Chem. Sci. 2023, 14, 372-378. (^§contributed equally)
5. H Wang, M Yu^§, P Zhang, H Wan, H Cong, A Lei*, Sci. Bull, 2022, 67, 79-84 (^§contributed equally).
6. Wang, P. Bellotti, X. Zhang, T. O. Paulisch, and F. Glorius*, Chem 2021, 7, 3412-3424.
7. Wang^§, M. He^§, Y. Li^§, H. Zhang, D. Yang, M. Nagasaka, Z. Lv, Z. Guan, Y. Cao, F. Gong, Z. Zhou, J. Zhu, S. Samanta, A. D. Chowdhury, A. Lei*, J. Am. Chem. Soc.2021, 143, 3628–3637. (^§contributed equally).
8. H Wang, W Shi, Y Li, M Yu, Y Gao, A Lei*, CCS Chem, 2021, 3, 1710-1717.
9. Wang^§, K. Liang^§, W. Xiong, S. Samanta, W. Li, A. Lei*, Sci. Adv, 2020, 6, eaaz0590. (^§contributed equally).
10. Wang, Y. Li, Q. Lu, M. Yu, X, Bai, S, Wang, H. Cong, H, Zhang, A. Lei*, ACS Catal. 2019, 9, 1888−1894.
11. Wang, X. Gao, Z. Lv, T. Abdelilah, A. Lei*, Chem. Rev. 2019, 119, 6769−6787.
12. Wang^§, Y. Li^§, Z. Tang, S. Wang, H. Zhang, H. Cong, A. Lei*, ACS Catal. 2018, 8, 10599−10605. (^§contributed equally).
13. Wang, Q. Lu, C. Chiang, Y. Luo, J. Zhou, G. Wang, A. Lei*, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 595-599.
14. Wang^§, Q. Lu^§, C. Qian, C. Liu, W. Liu, K. Chen, A. Lei*, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1094 –1097. (^§contributed equally).

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导读：

近日，美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应。该方法可将非活化的烯烃直接转化为一级醇，包括含有β-季碳中心与β-氨基醇的一级醇。α-烯烃的区域选择性双官能团化是通过吡啶-N-氧自由基(N-oxy radical)对其进行自由基加成实现，该自由基由易得的吡啶-N-氧化物经光氧化还原催化的单电子氧化过程生成。机理研究表明，反应涉及交织的自由基步骤(interwoven radical steps)与极性取代的过程。此外，通过carboetherification、碳酯化及内酯形成等实例，进一步证实了该方法对α-烯烃区域选择性双官能团化的普适性。

Photoredox/Pyridine N‑Oxide Catalyzed Carbohydroxylation and Aminohydroxylation of α‑Olefins

C. A. Pettenuzzo, D. R. Pradhan, J. Singh, L. Liu, G. Cuffel, M. J. Vetticatt, Y. Deng, J. Am. Chem. Soc. 2025, ASAP. doi: 10.1021/jacs.4c17657.

正文：

一级醇在制药、农用化学品与精细化学工业中具有广泛的用途。在过去的几十年里，已经成功设计出多种采用烯烃构建一级醇分子的合成转化策略^[1]，但需使用化学计量的氧化剂或还原剂，并涉及多步操作(Figure 1A)。2011年，Grubbs团队开发了一种三重接力催化体系，实现了苯乙烯与水的一锅anti-Markovnikov水合反应^[2](Figure 1B)。2017年，雷爱文团队开发了一种基于吖啶盐(acridinium)光催化剂的光氧化还原策略，通过苯乙烯及多取代烯烃的单电子氧化反应，从而合成了一级醇^[3](Figure 1B)。尽管取得了这些重要进展，但已报道的一级醇合成催化方法普遍受限于苯乙烯或多取代烯烃类底物。此外，非对称烯烃的自由基加成反应，作为一种高效的替代策略，可在烯烃中较少取代碳位点上进行碳-杂原子键的反马氏区域选择性构建。目前，此类策略主要集中于氮、硫与卤素为中心的自由基介导非活化烯烃的催化anti-Markovnikov加成反应^[4]，对于涉及氧为中心的自由基介导反应仍然难以捉摸。最近，Han等团队分别开发了光氧化还原催化的氧中心自由基介导的非活化烯烃的anti-Markovnikov hydrooxygenation^[5](Figure 1C)。然而，该策略需对底物进行预官能团化，并需使用化学计量的氧自由基前体。

作者推测，基于持久自由基效应与有利的极性匹配，光催化生成的亲电吡啶-N-氧自由基可能引发α-烯烃在末端碳的区域选择性加成，生成更稳定的碳自由基中间体，其可与缺电子烯烃进行Giese型反应，生成N-alkoxypyridinium中间体。N-alkoxypyridinium中间体可能通过水分子取代反应生成一级醇产物，从而实现α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation(Figure 2)。这里，美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应 (Scheme 1)。

首先，作者采用1-己烯与苄烯丙二腈(自由基捕获剂)作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Figure 3A)。进而确定最佳的反应条件为：采用1b作为最佳的N-氧化物，PC2作为光催化剂，TFA作为添加剂，水作为亲核试剂，蓝色LED(456 nm)作为光源，在丙酮反应溶剂中，反应温度为40-45 ^oC，最终获得74%收率的产物2。其中，当使用吡啶N-氧化物(1a)时，可以14%的收率获得具有完全区域选择性的一级醇产物2，同时还生成邻位烷基化产物3(13%)(Figure 3B)。对于化合物3的生成，涉及分子内自由基邻位加成以及随后的β−N−O与β−C−C键断裂，从而释放甲醛单元的过程。值得注意的是，当使用2,6-二溴吡啶N-氧化物1d时，1-己烯与苄烯丙二腈的反应，可以34%的收率获得烯丙基烷基化产物4(Figure 3C)。化合物4是通过以1d作为氢原子转移(HAT)试剂实现烯丙位C-H官能团化而生成，而采用1b时未检测到相应的烷基化产物。此外，2-乙基-1-丁烯与苄烯丙二腈在标准条件下反应(即Condition A)，可以82%的收率得到一级醇产物5。同时，1-己烯与苄烯丙二腈的反应中，增加催化剂的负载量(即Condition B)，可进一步提高产物2的反应收率至74%(Figure 3D)。在上述的最佳反应条件下，作者对 carbohydroxylation反应的底物范围进行深入研究(Figure 4)。首先，各种缺电子的烯烃，均可顺利进行反应，可以良好至中等的收率获得相应的一级醇产物6–12。2-甲基-1-戊烯与exomethylene，也是合适的底物，分别获得相应的产物13(81%)与14(75%)。其次，含有羰基、烷氧羰基、腈与氯取代的烯烃，也与体系兼容，可以良好至中等的收率获得相应的一级醇产物15–19。然而，对于溴取代的烯烃，仅以32%的收率得到产物20。此外，内烯烃与环烯烃，也能够顺利进行反应，可以中等的收率获得相应的醇产物21–25，尽管非对映选择性较低。由己-3-烯二酸二甲酯生成的醇产物经分子内酯交换反应，可以36%的收率得到内酯产物26。值得注意的是，该策略还可用于莰烯与布洛芬衍生物的后期衍生化，可以良好的收率获得相应的产物27与28。

之后，作者采用偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)作为碳自由基捕获剂，对氨羟化反应的底物范围进行深入研究(Figure 5)。研究结果表明，各种α-烯烃均可顺利进行氨羟化反应，可以良好的收率获得相应的产物29–34。然而，对于环己烯衍生物，烯丙基C-H胺化产物35作为主要的产物(46%)，仅以较低的收率(11%)获得目标的醇产物36。此外，化合物29经碱促进的环化反应，可制备噁唑烷-2-酮化合物37(67%)，其可与溴乙酸甲酯反应，通过氮-氮键断裂，从而获得噁唑烷酮化合物38，从而进一步证明了反应的实用性。

接下来，作者对上述区域选择性carbohydroxylation与氨羟化过程的反应机理进行进一步研究(Figure 6)。首先，吖啶盐光催化剂、吡啶N-氧化物与α-烯烃的荧光淬灭实验与电化学研究表明，光氧化还原催化通过吡啶N-氧化物的单电子氧化生成吡啶N-氧自由基。同时，吡啶N-氧化物(1b)作为还原淬灭剂(Figure 6A)。其次，1,6-庚二烯的环化/carbohydroxylation反应结果表明，反应涉及N-氧自由基加成到烯烃生成碳自由基的过程(Figure 6B)。¹⁸O氘代实验结果表明，N-alkoxypyridinium与水发生的亲核取代步骤可用于醇类合成(Figure 6C)。此外，该策略还可进一步扩展至区域选择性carboetherification与碳酯化反应，如40–42(Figure 6D)。

为了进一步了解反应的机理，作者还进行了相关DFT计算研究(Figure 7)。首先，在热力学上，1b与PC₂经SET可生成N-氧自由基(1b^•)，其易与2-乙基-1-丁烯进行加成(TS_C-O)，生成三级碳中心自由基(Int1)。其次，Int1与苄烯丙二腈经Giese-型加成反应(TS_C−C)，生成中间体Int2。Int2经快速SET过程，可生成碳负离子中间体Int3。在TFA存在下，中间体Int3可进行快速质子化(TS_Prot)，生成中间体Int4。最后，Int4中吡啶N-氧化物通过水取代过程(TS_Sub)，从而获得目标醇产物。

总结：

美国Binghamton大学的Mathew J. Vetticatt与Indiana大学的Yongming Deng课题组报道一种全新的光氧化还原/吡啶-N-氧化物催化α-烯烃的区域选择性carbohydroxylation与氨羟化反应。同时，该策略具有广泛的底物范围、良好的官能团兼容性以及广泛的实用性等特点。机理研究表明，反应涉及交织的自由基步骤与极性取代的过程。

参考文献：

• [1] H. C. Brown, G. Zweifel, J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 247. doi:10.1021/ja01510a059.
• [2] G. Dong, P. Teo, Z. K. Wickens, R. H. Grubbs, Science 2011, 333, 1609. doi: 10.1126/science.1208685.
• [3] X. Hu, G. Zhang, F. Bu, A. Lei, ACS Catal. 2017, 7, 1432. doi:10.1021/acscatal.6b03388.
• [4] C. Pratley, S. Fenner, J. A. Murphy, Chem. Rev. 2022, 122, 8181.10.1021/acs.chemrev.1c00831.
• [5] G. Tan, F. Paulus, Á. Renteria-Gomez, R. F. Lalisse, C. G. Daniliuc, O. Gutierrez, F. Glorius, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 21664. doi:10.1021/jacs.2c09244.

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导读：

近日，中国科学院福建物质结构研究所的房新强等课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道一种全新的铜催化1,1,2,2-四取代供体-受体环丙烷(onor−acceptor cyclopropanes, DACs)的不对称亲核开环反应，合成了一系列手性α-三级胺衍生物。同时，通过后期衍生化实验以及生物活性分子的不对称合成，进一步证明了反应的实用性。机理研究表明，含有copper-acetylide单元的两性离子中间体在该过程中起着关键作用，这代表了实现DACs催化不对称转化的新模式。

Copper-Catalyzed Asymmetric Nucleophilic Opening of 1,1,2,2-Tetrasubstituted Donor−Acceptor Cyclopropanes for the Synthesis of α‑Tertiary Amines

S. Lan, Q. Cui, D. Luo, S. Shi, C. He, S. Huang, C. Xu, L. Zhao, J. Liu, C. Gu, S. Yang, X. Fang, J. Am. Chem. Soc.2024, ASAP. doi: 10.1021/jacs.4c14944.

正文：

在过去十年中，诸多研究研究团队已经成功设计出多种DACs参与的催化不对称反应。其中，Lewis酸催化DACs的不对称开环与加成是一种常用的策略^[1] (Scheme 1a, eq 1)。同时，化学家们还开发了有机催化含有醛或酮单元的DACs参与的不对称开环与加成反应，合成了一系列环加成产物^[2] (Scheme 1a, eq 2)。此外，Tsuji和Trost课题组首次采用乙烯环丙烷作为DACs的一个重要亚类，并成功应用于各种对映选择性环化与开环反应^[3] (Scheme 1a, eq 3)。并且，DACs参与的不对称自由基反应，作为进一步扩大这一领域的新策略^[4]。值得注意的是，由于1,1,2,2-四取代DACs参与的反应能够生成具有四取代手性中心的产品，这些产物对于合成相关复杂功能分子非常有价值。然而，对于1,1,2,2-四取代DACs参与的催化不对称转化仍然是一个未解决的挑战 (Scheme 1b)。这里，中国科学院福建物质结构研究所的房新强等课题组报道一种全新的铜催化四取代DACs的不对称亲核开环反应，合成了一系列手性α-三级胺衍生物，具有高度的对映选择性，并作为传统Lewis酸催化体系的补充。其中，亚丙二烯基铜(copper allenylidene) 中间体I作为反应的关键�