二氧化碳参与的手性季碳合成反应研究

Quaternary carbon center is widely existed in natural products, drugs and bioactive compounds. The construction of quaternary carbon, especially for chiral quaternary carbon center, is always a challenge in synthesis chemistry. The aim of this project is to study the ways to prepare quaternary carbon center by metal-catalyzed reaction involved CO2 transformation and to achieve the asymmetric quaternary carbon with chiral ligands. Meanwhile, the project would also study the methods to obtain nickel carbene in order to enrich the metal carbene chemistry. The project would not only give more lights on the quaternary carbon synthesis but also provide new methods to utilize CO2 and understand on nickel carbene activity.

季碳广泛存在于天然产物，药物结构以及生物活性分子当中，其构建一直以来都是有机合成的重要研究领域，手性季碳中心的构建，更是该领域中一个极具挑战性的研究难点。本项目主要是通过金属催化的手段来构建新的季碳中心，研究二氧化碳的转化途径，进一步借助手性配体，来实现反应的不对称催化。同时对反应中镍卡宾的形成进行研究，探索金属卡宾的形成及反应的多样性。该项目的开展，不仅有效地丰富季碳合成途径，对研究二氧化碳的利用提供新的方法，同时也有利于对镍卡宾展开新的认识。

本项目主要以季碳及手性季碳构建为研究目标，发展了多个季碳或者手性季碳构建的新方法。利用新发展的手性卡宾配体，研究了其对于重氮化合物和二氧化碳反应的促进作用。利用去对称化策略，发展了铜催化的和镍催化的含手性季碳中心的多环骨架的构建新方法。同时开发了光镍催化还原偶联体系下多个新型手性碳中心的构筑。对重氮化合物与芳基碘的偶联反应也进行了研究，为芳基腙类化合物的合成提供了新的路线。这些研究成果进一步丰富了手性碳中心以及手性季碳中心的合成途径，对手性分子的合成有着很大的促进作用，同时对于理解镍化学以及其在不对称碳碳键成键反应的机理方面也有着十分重要的意义。