黃湧教授課題組在選擇性氫轉(zhuǎn)移策略方面取得新進(jìn)展
? ? ? ?選擇性氫轉(zhuǎn)移策略（質(zhì)子轉(zhuǎn)移，氫自由基轉(zhuǎn)移，氫負(fù)轉(zhuǎn)移）是諸多化學(xué)反應(yīng)的研究模版。近日，北京大學(xué)深圳研究生院黃湧教授課題組通過不對稱質(zhì)子轉(zhuǎn)移策略，實現(xiàn)β-雙取代烯醛底物的高對映選擇性氫化硫酯化反應(yīng)，在美國化學(xué)會志上發(fā)表題為“Enantioselective β-Protonation of Enals via a Shuttling Strategy”的論文（J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.7b02889）。
? ? ? ?該質(zhì)子轉(zhuǎn)移過程基于協(xié)同催化體系（synergistic catalysis），使用氮雜卡賓催化劑（NHC）活化較具挑戰(zhàn)性的β-alkyl-β-disubstituted enal形成β-極性反轉(zhuǎn)的高烯醇中間體（homoenolate）。以原位形成的催化量奎寧環(huán)鹽作為質(zhì)子穿梭試劑（proton shuttle），在促進(jìn)β-質(zhì)子轉(zhuǎn)移效率的同時加強活性質(zhì)子對高烯醇中間體β位的手性識別能力。二者協(xié)同促進(jìn)光學(xué)純β-手性硫酯化合物的高效構(gòu)建，而硫酯的后期官能團(tuán)轉(zhuǎn)化可獲取多種β-手性羰基化合物并作為關(guān)鍵合成子。機理研究方面，加入酸性合適的Br?nsted酸添加劑或者預(yù)先制備的奎寧環(huán)三氟甲磺酸鹽均可實現(xiàn)高對映選擇性，而非手性氮雜卡賓與手性奎寧的聯(lián)用亦可得到一定的對映選擇性，據(jù)此證明質(zhì)子穿梭添加劑誘導(dǎo)的選擇性氫轉(zhuǎn)移是該協(xié)同催化策略的核心關(guān)鍵點。
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氮雜卡賓介導(dǎo)的不對稱β-質(zhì)子轉(zhuǎn)移
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? ? ? ?在黃湧教授與北卡羅來納大學(xué)教堂山分校David A. Nicewicz教授（鵬程學(xué)者特聘教授）另一合作研究中，該策略被應(yīng)用于可見光及有機小分子協(xié)同催化體系，高效構(gòu)建多取代1,2,3,4-四氫萘衍生物，在德國應(yīng)用化學(xué)上發(fā)表題為“Visible-Light-Mediated [4 + 2] Cycloaddition of Styrenes: Synthesis of Tetralin Derivatives”的論文（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201702940）。
? ? ? ?1,2,3,4-四氫萘結(jié)構(gòu)廣泛存在于眾多具有重要生物活性的天然產(chǎn)物和藥物分子中，同時也是一類重要的有機中間體。用傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)化來合成該類化合物需要劇烈的反應(yīng)條件，并且需要多步轉(zhuǎn)化。而在協(xié)同催化體系下，以有機染料吖啶四氟硼酸鹽（Mes-Acr+）作為光催化劑，有機小分子二苯二硫醚（PhSSPh）作為氫轉(zhuǎn)移催化劑，實現(xiàn)苯乙烯的高度選擇性雜二聚反應(yīng)，同時以高非對映選擇性（dr > 20:1）合成了一系列多環(huán)骨架（6/6/6/6、6/5/6/6、6/7/6、6/6/6）。氘代實驗提供了一種可能的反應(yīng)機理：可見光促進(jìn)碳碳鍵的直接構(gòu)建、串聯(lián)關(guān)環(huán)、質(zhì)子轉(zhuǎn)移及后續(xù)氫自由基轉(zhuǎn)移過程。該方法學(xué)不僅為1,2,3,4-四氫萘提供了新的合成路徑，同時也對光催化的烯烴官能團(tuán)化起到推動作用。
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協(xié)同催化[4+2]環(huán)加成反應(yīng)
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? ? ? ?以上工作依托于北京大學(xué)深圳研究生院化學(xué)基因組學(xué)平臺，得到了國家自然科學(xué)基金委員會、廣東特支計劃、廣東省自然科學(xué)基金、深圳市孔雀團(tuán)隊計劃及深圳市科技創(chuàng)新委員會的資助。(文字/陳杰安、王雷鋒）
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