中国科学技术大学化学系龚流柱

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龚流柱，中国科学技术大学教授，教育部长江学者特聘教授（2007），国家杰出青年基金获得者（2003）。现任中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家科学中心低维物理与化学研究部主任、化学与材料科学学院教授。主要从事有机合成方法学，不对称催化和天然产物全合成研究。


姓 名：龚流柱 教授 博导
电 话： 0551－63600671
电子邮件： gonglz@ustc.edu.cn
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个人简历
1989.09~1993.07 河南师范大学化学系，化学教育专业，理学学士；
1993.09~1996.07 中国科学院成都有机化学研究所，有机合成，理学硕士；
1996.09~1998.06 中国科学院化学研究所，有机合成, 博士生；
1998.06~2000.06 美国弗吉尼亚大学化学系，访问学者（联合培养博士生）
2000.08~2000.11 中国科学院成都有机化学研究所，助理研究员；
2000.12-2001.11 中国科学院成都有机化学研究所，副研究员；
2001.12-2005.12 中国科学院成都有机化学研究所，研究员，博士生导师，不对称合成和手性技术四川省重点实验室常务副主任，主任；
2003.10-2004.09 德国慕尼黑大学有机化学研究所, 洪堡学者，访问教授；
2006.01-至今 中国科学技术大学化学系，合肥微尺度物质科学国家实验室（筹），教授。
主要研究方向
有机合成方法学，不对称催化和天然产物合成。
获奖及荣誉
2003年先后获“德国洪堡研究奖学金”，“国家杰出青年基金”和“中国化学会青年化学奖”。2005年获“中国化学会有机合成创造奖”，“中国科学院优秀导师奖”和“国务院政府特殊津贴”。
文章及专著
1. A Highly Efficient Organocatalyst for Direct Aldol Reactions of aldehydes with ketones, Zhuo Tang, Zhi-Hua Yang, Xiao-Hua Chen, Lin-Feng Cun, Ai-Qiao Mi, Yao-Zhong Jiang, Liu-Zhu Gong*, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9285-9289.
2. Asymmetric Nitroallylation of Arylboronic Acids with Nitroallyl Acetates Catalyzed by Chiral Rhodium Complexes and Its Application in a Concise Total Synthesis of optically pure (+)-?-Lycorane, Lin Dong, Yan-Jun Xu, Xin Cui, Ai-Qiao Mi, Yao-Zhong Jiang, and Liu-Zhu Gong*, Org. Lett. 2005, 7, 4285-4288.
3. Enantioselective Direct Aldol Reactions Catalyzed by L-Prolinamide Derivatives, Zhuo Tang, Fan Jiang, Xin Cui, Liu-Zhu Gong*, Ai-Qiao Mi, Yaozhong Jiang, Yun-Dong Wu*, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, 101, 5755-5760.
4. Novel Small Organic Molecules for a Highly Enantioselective Direct Aldol Reaction, Zhuo Tang, Fan Jiang, Luo-Ting Yu, Xin Cui, Liu-Zhu Gong*, Ai-Qiao Mi, Yaozhong Jiang, Yun-Dong Wu*, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5262-5263.
5. Novel Achiral Biphenol Derived Diastereomeric OxovanadiumIV Complexes for Highly Enantioselective Oxidative Coupling of 2-Naphthols, Zhibin Luo, Quanzhong Liu, Liuzhu Gong*, Xin Cui, Aiqiao Mi, Yaozhong Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4532-4535.

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多催化剂体系：烯烃的氢甲酰化/不对称烯丙基化串联反应

生物体内复杂分子的合成能够在同一反应器（细胞）内，在不同催化剂（酶）的作用下通过串联反应实现，具有非常高的效率。而在实验室及工业界，复杂分子的合成仍主要通过多步反应才能实现，每一步反应需要在时间和空间上单独进行，且多数情况下需要对每一步的产物进行分离、纯化，时间与材料的耗费较大，同时产生大量的废弃物。为了模拟生物体内的反应模式，科学家提出多催化剂接力催化体系（multi-catalyst relay catalysis, 图1）的概念，在一个反应体系中同时使用多种催化剂来实现多个反应的串联过程，其中每一步反应在同一反应器中同时且有序地进行，能够极大地提高合成的效率。实现这类反应的难点在于解决催化剂、中间体、反应条件等之间的兼容性问题。另一方面，一旦找到兼容性较好的催化剂体系，人们往往能发展一系列高效的合成方法，如金/手性布朗斯特酸体系、钯/手性胺催化体系等。

烯烃的氢甲酰化过程是工业上规模最大的均相催化体系之一，年产量超过一千万吨。过渡金属催化的不对称烯丙基化反应是有机化学中选择性构建碳-碳、碳-杂原子键最重要的方法之一。最近，中国科学技术大学的龚流柱教授、韩志勇副研究员团队通过多催化剂体系，实现了烯烃氢甲酰化/不对称烯丙基化串联反应，能够通过一步反应将烯烃、烯丙醇与合成气转化为ɑ-季碳手性醛类化合物。

反应所使用的混合催化剂包含两种金属（铑和钯）、两种相应的配体、一种手性磷酸和一种非手性胺，各个组分能够很好地兼容并高效实现整个转化过程，收率高达98%，对映选择性最高达到99%。可能的反应过程如下图所示：在非手性Pd(0)和手性磷酸的催化下，烯丙基醇转化为手性阴离子配位的烯丙基钯中间体III，非手性胺与烯烃氢甲酰化产生的ɑ-支链醛形成烯胺II。中间体II和III反应得到手性亚胺VI，进而水解得到手性ɑ-季碳醛3，同时释放出胺催化剂。在该反应体系中，由于醛的ɑ位在胺的存在下会发生消旋化，因此氢甲酰化过程只需使用外消旋的配体，而手性磷酸成为控制反应体系手性的唯一因素。

该课题组以简单易得的苯乙烯、烯丙醇和合成气为原料，在Pd(0)、Rh(I)、手性布朗斯特酸、非手性胺的联合催化下，实现了ɑ-季碳手性醛的高效合成。论文的第一作者是研究生孟婧。

该论文作者为：Jing Meng, Lian-Feng Fan, Zhi-Yong Han, Liu-Zhu Gong

α-Quaternary Chiral Aldehydes from Styrenes, Allylic Alcohols, and Syngas via Multi-catalyst Relay Catalysis

Chem, 2018, 4, 1047, DOI: 10.1016/j.chempr.2018.03.010

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2018国家自然科学基金重点项目-有机小分子和金属联合不对称催化
批准号        21831007        学科分类        ( B010305 )
负责人        龚流柱        职称                单位名称        中国科学技术大学
资助金额        327万元        项目类别        重点项目        起止年月        2019年01月01日 至 2023年12月31日

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