《含過渡金屬的可見光手性催化劑的設計、合成及套用》是依託浙江大學，由陸展擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含過渡金屬的可見光手性催化劑的設計、合成及套用
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：陸展
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可見光是一種安全、廉價、豐富、可再生、無污染的自然資源。如何合理利用可見光資源一直是人們研究的熱點。但由於大多數有機化合物並不能吸收可見光，只能吸收高能量的紫外光，從而需要特殊的紫外反應器以及石英反應容器，也限制了反應的規模，同時也無法容忍一些對於強光敏感的官能團。近年來，過渡金屬釕或銥的多吡啶絡合物做為可吸收可見光的催化劑被用於有機反應，為有機化學反應轉化提供了一種新途徑。手性廣泛存在於自然界中，利用手性催化劑實現不對稱催化反應是製備手性化合物的最有效方法。本項目主要設計和合成新型的含過渡金屬的可見光手性催化劑，利用手性離子對效應，Lewis酸鹼效應和手性金屬絡合物骨架誘導手性，並實現一些環化或加成等有機反應的不對稱轉化。建立一個手性催化劑的新化合物庫，進行新反應的活性篩選，總結構效關係，建立催化反應模式。利用發展的新催化劑構建一些天然產物或藥物分子的中心骨架和重要結構單元。
結題摘要
由於可見光具有豐富、廉價、綠色等優點，近十年來，可見光促進的有機合成反應得到了快速的發展。然而反應往往產生活潑的自由基中間體，高效地控制可見光反應的選擇性一直以來是該領域的難點，特別是高選擇性的不對稱反應依然存在很大的挑戰。在本項目的支持下，我們在可見光促進的反應研究方面，主要聚焦於含氮化合物的轉化，發展了一系列烯烴[4+2]、[3+2]、[2+2]環加成、烯烴雙官能團化、環己基胺氧化開環等新反應，為不對稱反應研究提供了良好的模板,同時為構建天然產物或藥物分子的中心骨架和重要結構單元提供了方法學。儘管目前設計併合成的吸收可見光的含中心金屬的新型手性催化劑的催化效果有待進一步提高，然而在廉價金屬鐵、鈷不對稱催化方面取得了一些結果。主要學術成績及創新點包括：1、設計併合成了一類含亞胺的新型氧化還原活性手性配體及其鐵、鈷配合物，為後續地球豐產過渡金屬的不對稱催化奠定了研究基礎；2、實現了鐵、鈷催化一些烯烴的高區域和對映選擇性硼氫化、矽氫化、氫化反應；3、創新性地發展了鈷催化炔烴高選擇性不對稱串聯反應，為高效製備手性硼烷和矽烷提供了一條新途徑。這些結果為可見光促進的廉價金屬催化不對稱反應提供了一些依據。目前已發錶帶標註SCI論文36篇，其中包括JACS（2篇）Angew（3篇）Nature Commun（1篇）ACS Catalysis(3篇)，被他引超450次。已授權專利4項，培養已畢業博士5名，碩士1名。研究成果受到廣泛關注，如鐵催化1，1-二取代烯烴不對稱矽氫化反應被ChemCatChem（2015, 7, 1918-1919）雜誌全文評述，認為我們發展的催化體系是廉價金屬催化烯烴不對稱矽氫化反應的一次重大飛躍，相較傳統貴金屬銠、銥催化體系具有重大優勢，並稱我們設計合成的鐵催化劑為“Lu’s chiral catalyst”。其他研究工作亦相繼部分被J. Am. Chem. Soc.、Nat. Rev. Chem.、Synfacts、Organic Chemistry Portal等期刊和網站正面評述。
