《基於優勢催化劑發展高效不對稱催化反應研究》是依託四川大學，由馮小明擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：基於優勢催化劑發展高效不對稱催化反應研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：馮小明
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
手性是自然界的本質屬性之一。不同構型的手性化合物其對映異構體以不同的方式與受體部位作用可導致不同的效果，不同構型的手性材料具有獨特的理化性能。因此，手性物質的合成研究與生命科學、人類健康以及材料科學有著密切的聯繫。如何合成單一對映異構體的手性分子是化學研究領域的活躍點之一。申請者已發展出一類具有特色和創新性的手性氮氧化合物，它既可作為有機催化劑，也可作為手性配體與多種金屬形成配合物催化劑，已在三十多類反應中獲得優異的結果，並實現了六類新反應。基於已有的基礎，申請者擬繼續最佳化催化劑結構，研究不同中心金屬的活化能力，探索新反應，提升已有反應的效率，擴展催化劑的套用範圍；同時在實驗結果的基礎上，通過NMR、X-ray、HRMS和理論計算等來指導修飾和設計新的催化劑，發展高效的不對稱催化反應。將發展的方法學套用於重要目標分子的合成，為一些手性藥物和重要中間體的合成提供高效的合成方法。
結題摘要
手性化合物涉及到生命、藥物、食品、香料、農藥等諸多領域，有重要用途，手性催化為手性化合物的合成提供了關鍵方法和技術。項目組基於雙功能催化策略設計合成的手性雙氮氧化合物，與金屬形成配合物，已發展成為一類新的“優勢催化劑”。本項目，通過催化劑單晶的培養和結構比較，總結了優勢手性雙氮氧-金屬配合物的配位和結構規律性，為認識催化過程中活化和選擇性控制提供依據。在此基礎上，利用手性雙氮氧-金屬配合物催化劑，發展了立體化學難於控制的不對稱催化自由基反應，有重要用途的C=C 鍵的催化不對稱雙官能團化反應、不對稱重排及插入反應、不對稱串聯及多組分反應，並為11個具有重要生物活性的天然產物或藥物分子提供了高效高選擇性合成方法。其中，包括7個不對稱催化新反應，2個具有實際套用價值的新策略：雙金屬接力催化策略和游離卡賓誘導弱C-H鍵裂解形成自由基對的偶聯新策略。項目部分果獲得2019年教育部自然科學獎一等獎。項目發表相關學術論文97篇，授權中國發明專利1項，技術轉讓1項。培養畢業博士研究生9名，碩士研究生3名。
