河南大学江智勇教授课题组可见光不对称催化研究新进展

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近日，江智勇教授课题组在Nature子刊（自然•通讯）上发表题为“Formal Enantioconvergent Substitution of Alkyl Halides via Catalytic Asymmetric Photoredox Radical−Radical Cross−Coupling”的最新研究成果（Nat. Commun. 2018, 9, 2445.）。

众所周知，潜手性卤代烃经历经典的SN1或者SN2过程不能高立体选择性的获得相应光学纯产物。而可见光不对称催化是通过可见光驱动光敏催化剂至激发态后与底物发生单电子氧化还原从而完成相关自由基类型反应，反应过程中利用手性催化剂控制产物的手性中心形成。基于此，该课题组采用可见光与手性有机催化协同催化的策略成功解决这一经典难题。

该课题组一直致力于不对称氢键催研究，包括不对称插烯反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10069; Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6666; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3684）与不对称共轭加成—质子化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1299; Chem. Sci. 2016, 7, 6060）。同时，他们发展了一种新型、高效的非金属可见光催化剂DPZ（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11443; ACS Catal. 2016, 6, 3708; ACS Catal. 2016, 6, 6853）。2017年他们首次提出了可见光不对称催化质子化反应用于1,2-二酮的不对称还原（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13842），今年他们完成了含氮芳香杂环活化末端烯烃的自由基共轭加成—质子化反应（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 6083），构建潜在应用价值的手性含氮芳香杂环化合物。基于此并鉴于打破经典的可能性，他们通过建立自主发展的非金属光敏剂DPZ与手性螺环膦酸（CPA）的可见光协同催化体系，完成了N-芳基氨基酸与α-羰基卤代烃形式上的取代反应，高产率与高立体选择性合成了α-叔碳-β-氨基羰基类以及α-季碳-β-氨基羰基类手性化合物。这为手性β-氨基羰基类化合物的合成提供方便可行通用的方法。

该工作的科学意义在于成功突破简单卤代芳烃通过经典SN1及SN2无法高立体选择性的获得相应光学纯产物，并为β-氨基羰基类化合物的不对称合成提供了新的合成途径。

论文第一作者为2016级博士研究生李江涛同学，江智勇教授为唯一通讯作者。研究工作受到国家自然科学基金、河南省及河南省教育厅科技创新团队及河南大学杰出青年培育计划等项目的资助。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-04885-3.pdf