上海有機(jī)所在誘導(dǎo)契合手性卡賓配體研究方面取得進(jìn)展
過(guò)渡金屬催化的不對(duì)稱反應(yīng)為手性分子的精準(zhǔn)構(gòu)筑提供了重要的合成方法。其中，手性催化劑的創(chuàng)制是不對(duì)稱反應(yīng)的研究核心，在發(fā)展新型轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。氮雜環(huán)卡賓（NHC）配體是強(qiáng)的σ-供體，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的金屬配位；其獨(dú)特的空間排列能夠有效靠近金屬催化中心。因此，NHC配體是金屬催化中廣為應(yīng)用的配體。然而，手性NHC配體的開(kāi)發(fā)仍然相對(duì)有限，尤其缺少優(yōu)勢(shì)手性NHC配體。近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所施世良課題組提出了“誘導(dǎo)契合催化”概念，基于優(yōu)勢(shì)手性片段的配體設(shè)計(jì)新策略，發(fā)展了ANIPE和SIPE系列原創(chuàng)性手性NHC配體，并將其應(yīng)用于金屬催化的不對(duì)稱偶聯(lián)、不對(duì)稱加成、不對(duì)稱C-H官能團(tuán)化以及不對(duì)稱烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)中。新型ANIPE、SIPE手性NHC配體具有大位阻、供電性強(qiáng)、剛?cè)岵?jì)等特性，可以自適應(yīng)調(diào)控多種基元步驟和反應(yīng)過(guò)渡態(tài)，在多種重要且具有挑戰(zhàn)性的轉(zhuǎn)化中展現(xiàn)優(yōu)異的反應(yīng)活性及選擇性控制能力（Science 2023, 379, 662–670; Nature Catalysis2022, 5, 934–942; Nature Catalysis 2023, 6, 1087–1097; Nature Synthesis2024, 3, 1091–1103; Nature Synthesis 2024, 3, 633–642; Nature Synthesis 2025, accepted; J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 14938?14945; J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 5628?5634; J. Am. Chem. Soc.2021, 143, 11963?11968; J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 13643?13651; J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 130?136; J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 3023?3031; Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 1376 –1380; Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 13433 –13437; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 5262–5267; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 16077–16084; Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202310203; Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202503126; Sci. Bull.2025, 70, 674-682; CCS Chem. 2022, 4, 1169–1179; CCS Chem.2025, 10.31635/ccschem.025.202505591; ACS Catal.2019, 9, 1?6; ACS Catal.2023, 13, 6068?6075; Chem. Sci., 2023, 14, 4390; Chin. J. Chem. 2020, 38, 1035-1039; Chin. J. Chem.2022, 40, 1813-1820; Chin. J. Chem.2024, 42, 2161-2165.）。
近日，這一系列工作的系統(tǒng)總結(jié)以題目為“Induced-Fit Chiral N?Heterocyclic Carbene Ligands for Asymmetric Catalysis”發(fā)表在Acc.?Chem.?Res.?2025, DOI: 10.1021/acs.accounts.5c00304。該綜述詳細(xì)總結(jié)了誘導(dǎo)契合手性NHC配體（ANIPE和SIPE）的設(shè)計(jì)、合成及其在不對(duì)稱金屬（鎳、鈀和銅）催化反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展，為多種手性分子的精準(zhǔn)合成提供了簡(jiǎn)潔、高效的方法。同時(shí)，基于機(jī)理研究及DFT計(jì)算，對(duì)催化劑的高效性及高選擇性的原因進(jìn)行了闡述。該系列工作突破了以往圍繞剛性手性骨架設(shè)計(jì)配體的固有理念，突破了構(gòu)象靈活不利于手性誘導(dǎo)的限制，揭示了手性卡賓金屬催化的新規(guī)律。柔性優(yōu)勢(shì)手性片段策略為新型手性配體的設(shè)計(jì)提供了新思路，“誘導(dǎo)契合催化”概念有望推動(dòng)手性催化領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。本工作得到了科技部、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委和上海有機(jī)所金屬有機(jī)化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。
圖1.?手性卡賓金屬催化
附件下載：
