手性环糊精配体的过渡金属催化下水相不对称反应

超分子催化体系在自然酶的模拟上得到了广泛研究，但是其在过渡金属催化不对称合成方面还是存在着很大挑战。本项目结合超分子体系和过渡金属不对称催化，设计制备以修饰的环糊精为手性配体的多种过渡金属配合物催化剂（包括铜、锌以及镧系金属），研究在水相中的不对称催化反应。首先对各种催化剂在水相中的超分子构型进行研究，尤其在客体分子作用下构型的变化；然后对不同立体构型的催化剂进行催化效果筛选，优化反应条件，提高催化效率；并且对催化工艺进行研究，对催化剂分离和多次重复使用进行改进，提高催化剂使用率；最后通过化学计量法和计算机模拟对催化机理进行研究，提出可能的机理，并对未来催化剂的设计和改进提供支持。该项目的成功完成将对超分子催化、不对称合成、绿色化学等方面产生很好的促进和扩展作用。

本项目属于过渡金属催化的绿色化学研究，研究方案是基于本课题组已有的有机合成方法和超分子化学方面的研究成果，提出超分子的水相不对称合成为重点的研究方案。目前该方面研究取得了一定的进展，在科学研究、人才培养以及学科建设等方面均有成果。.科研方面集中于金属催化反应、水相反应、选择性反应以及计算模拟等方面，发表了一定的研究性论文，但是由于预期目标难度比较大，相关研究仍在进行中。在过渡金属催化方面，金属催化方面，集中在铜和镍催化的C—C偶联反应，实现了镍催化的醛和酮的还原丙烯化加成反应（Chem. Commu., 2014, 50, 3827-3830，Synthesis, (Special Topic), 2014, 46, 1901-1907，Org. Biomol. Chem., 2013, 11, 3094–3097），实现了铜催化的二硼取代和加成反应（Chinese Chemical Letters, 2014/12/12，Tetrahedron Lett.修改）；在水相反应方面，实现了纯水环境下的氨基酸环糊精陪体催化的Heck反应（J. Inclu. Phen. Macro. Chem. 2014, 80, 443-448）；在选择性反应方面，主要集中在炔类化合物位置选择性的二硼还原加成方面，实现了无金属配体的碱控制位二硼还原加成反应（成果已投稿Chem. Commu.），以及水相条件下，环糊精参与的位二硼还原加成反应（成果仍在完善中）；在计算机模拟方面，和其他老师进行了合作，建立了量子计算平台，对溶液中的反应进行了密度泛函理论研究（Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 966–974）。.在人才培养和学科建设方面，建立了超分子材料试验室，目前已经培养在读硕士研究生4名（其中一名2015年7月答辩）和在读博士生1名，邀请国内外教授交流互访4次，参加学术会议5次。