双金属协同催化的不对称还原偶联反应及应用

Synergistic catalysis, wherein two catalysts and two catalytic cycles work in concert to create a single new bond, has emerged as a powerful new mechanistic approach to reaction engineering. Our proposed studies will focus on the development of a new catalytic platform, based on the asymmetric reductive dual transition metal catalysis. By using this strategy, we will pursue the development of enantioselective approaches for the C-C and C-N bonds formation and demonstrate the applicability of our protocols through the synthesis of medicinal agents and natural products.

协同催化往往可以实现单一催化剂难以实现的高效选择性的转化。我们计划探索并发展双过渡金属协同催化的不对称还原偶联反应来实现C-C键和C-N键的快速不对称构建。研究计划将基于现场原位生成金属试剂参与钯的偶联反应的原理，通过手性配体的调控实现不对称转化并将其应用在药物和天然产物的合成中。

本项目从镍氢的性质研究出发，一方面完成了还原镍氢的性质研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2022），实现了α,β-不饱和酮的选择性不对称1,2-还原；另一方面将传统的偶联化学和镍氢的烯烃异构化的化学相结合，从来源广泛、稳定容易制备的烯烃和烷基卤化物出发，发展了一系列NiH催化的烯烃和烷基卤化物的远程C(sp3)−H键选择性官能团化反应。根据参与反应的偶联试剂的不同类型，可以分别选择性实现芳基化（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1061; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13929）、烷基化以及其不对称转化（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4058; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1754）、硫醚化等（Nat. Commun. 2019, 10, 1752.）。和传统的极性导向基参与的近程C-H键活化策略相比较，本项目发展的远程C(sp3)−H键选择性官能团化反应条件温和、底物适用范围广，通过配体的引入可以调节反应的位点，实现多区域选择性的官能团话，为合成化学提供了新颖的反合成策略。