镍氢催化的不对称反应研究

Alkenes are easily accessed and abundant feedstock starting materials. Over the past two decades, metal-hydride catalyzed alkene hydrofunctionalization has attracted significant attention. The main objective of this research program is the development of NiH chemistry. The synergistic combination of NiH-catalyzed alkene isomerization with nickel-catalyzed cross-coupling will yield a general protocol for the enantioselective synthesis of a wide range of structurally diverse compounds. Our proposed studies will focus on the establishment of NiH-catalyzed asymmetric bond-forming strategy, including remote sp3 C–H bond functionalization and C=O bond reduction.

烯烃来源丰富、廉价易得，烯烃的氢官能团化能将其转化为更有价值的合成砌块。由金属氢催化实现烯烃的区域、立体选择性的氢官能团化正逐渐成为有机化学研究的热点。本工作拟结合NiH催化的烯烃异构化和Ni催化的偶联反应作为一个通用的策略来实现远程sp3 C–H键的不对称官能团化，该方法对目前的不对称C–H键活化策略将起到一个很好的补充作用。另外一方面，我们还将探索NiH催化的不对称还原反应及其应用。

围绕着镍氢催化的烯烃原位和迁移氢官能化，实现常见碳−碳键和更具挑战性的碳-杂键的构建，成功实现了系列（迁移）氢烷基化、（迁移）氢芳基化、（迁移）氢炔基化、（迁移）氢酰基化、（迁移）氢硫醚化和（迁移）氢胺基化。在此基础上通过手性配体的引入，成功实现了对新生成的手性中心的对映选择性控制。系列烯烃的原位不对称氢官能团化以及烯烃迁移不对称氢官能团化可以快速高效合成多种高附加值产物。进一步为了提高反应效率、实现选择性的精准调控，我们进一步发展了系列新颖的反应策略，例如多样性的氢源策略、多样性的镍氢体系、对映选择性控制策略、多组分模块化反应策略和多配体接力催化策略。最后我们通过反应机理的相关研究，进一步加深了我们对镍氢化学的理解和认知。