自由基不對(duì)稱化學(xué)

2020年 國家杰出青年科學(xué)基金 ; 1.南方科技大學(xué)劉心元團(tuán)隊(duì)在自由基不對(duì)稱催化領(lǐng)域中發(fā)展了“銅/手性陰離子催化劑為新型單電子轉(zhuǎn)移催化劑”的策略，為自由基不對(duì)稱催化反應(yīng)提供了一種新策略。在這些工作的基礎(chǔ)上，劉心元團(tuán)隊(duì)報(bào)道了銅/手性三齒陰離子配體催化烷基胺的立體匯聚式N-烷基化反應(yīng)。該方法可以在溫和的條件下將各種工業(yè)原料胺、含胺藥物分子甚至氨直接一步轉(zhuǎn)化為非天然手性α-氨基酸衍生物，具有優(yōu)秀的對(duì)映選擇性和官能團(tuán)耐受性。相關(guān)成果以“銅催化烷基胺的立體匯聚式N-烷基化反應(yīng)（Enantioconvergent Cu-catalyzed N-alkylation of aliphatic amines）”為題，在《自然》（Nature）上發(fā)表。 ; 2.過渡金屬催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)已成為以外消旋和對(duì)映選擇性方式高效構(gòu)建碳-碳/雜原子（除碳以外的p-嵌段元素）鍵的最可靠和實(shí)用的合成工具之一。相比之下，迄今為止，相應(yīng)的雜原子-雜原子交叉偶聯(lián)的發(fā)展仍然難以實(shí)現(xiàn)，這可能是由于對(duì)雜原子-雜原子的還原消除研究不足且經(jīng)常面臨挑戰(zhàn)。劉心元課題組發(fā)展了單電子還原消除作為在銅催化下發(fā)展對(duì)映選擇性S–O偶聯(lián)的策略。該反應(yīng)通過快速制備具有挑戰(zhàn)性的手性醇（具有密集的立體中心）、生物質(zhì)衍生原料甘油的適宜穩(wěn)定化以及肌醇的顯著催化4,6-去對(duì)稱化顯示了其合成潛力。 ; 3.劉心元團(tuán)隊(duì)從反應(yīng)機(jī)理的角度出發(fā)對(duì)手性配體進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，發(fā)展了小位阻手性配位中心與大位阻邊臂支鏈相結(jié)合的酰胺陰離子N,N,N-三齒手性配體，通過自由基取代的路徑解決了大位阻三級(jí)烷基自由基物種的手性控制難題，實(shí)現(xiàn)了外消旋三級(jí)鹵代烷烴與端炔的不對(duì)稱自由基立體匯聚式交叉偶聯(lián)反應(yīng)。該研究精準(zhǔn)構(gòu)建了結(jié)構(gòu)多樣性的手性季碳分子砌塊，為不對(duì)稱自由基交叉偶聯(lián)反應(yīng)提供了新策略和新思路。

國家杰出青年科學(xué)基金 ;榮獲日本和中國臺(tái)灣分別頒發(fā)的亞洲尖端有機(jī)化學(xué)會(huì)講席獎(jiǎng)（ACP Lecture Award） ;榮獲南方科技大學(xué)校長青年科研獎(jiǎng) ;榮獲中美華人化學(xué)會(huì)杰出教授獎(jiǎng)（CAPA awards） ;教育部特聘教授（青年） ;入選國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年項(xiàng)目 ;榮獲日本化學(xué)會(huì)杰出講席獎(jiǎng) ;榮獲南方科技大學(xué)杰出研究獎(jiǎng) ;入選深圳市海外高層次“孔雀計(jì)劃”B類人才 ;榮獲香港大學(xué)2009-2010年杰出研究生獎(jiǎng)