扬州大学化工学院段伟良

shanbian

段伟良 博士，教授
扬州大学化学化工学院
江苏省扬州市四望亭路180号，225002
邮箱：duanwl@yzu.edu.cn
教育及工作经历
2003年7月获华东理工大学有机化学硕士，2004年4月于日本京都大学攻读博士学位，2007年3月获京都大学理学博士学位。2007至2008年在美国伊利诺伊大学香槟分校化学系从事博士后研究。2008年8月加入中国科学院上海有机化学研究所任副研究员课题组长，独立开展研究工作，14年6月起任研究员。2016年任扬州大学特聘教授，加入扬州大学化学化工学院。
研究兴趣
1. 过渡金属催化惰性碳氢键活化反应的研究
2. 不对称催化：包括手性配体的合成应用和不对称催化反应的研究
承担项目
自然科学青年基金（20902099）：2010，01-2012，12，主持，
自然科学面上基金（21172238）：2012，01-2015，12，主持，
自然科学面上基金（21472218）：2015，01-2018，12，主持，
自然科学面上基金（21672183）：2017，01-2020，12，主持，
973手性催化的重要科学基础子课题（2010CB833302）：2010，01-2014，08，参与
研究工作简介
本课题组着重在不对称催化合成手性膦化合物方向和过渡金属催化碳氢键活化方向上开展了研究工作。发展了一种钳形钯催化剂，实现了首例二芳基膦氢对不饱和烯酮及其他各种缺电子烯烃的高对映选择性1，4加成反应。所得各种高光学活性的手性膦化合物可被衍生化作为手性膦配体在不对称催化反应中进一步应用。在碳氢键活化反应方面，发展了双齿单负离子含氮配体，能实现无导向基团芳烃的碳氢键活化反应，以及发展了利用手性磷酰胺，磷酸控制不对称碳氢键活化反应的立体选择性的策略。自独立工作以来，以通讯作者在包括J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. Int. Ed.; Chem. Commun.; Org. Lett.等国际期刊上发表多篇研究论文。
欢迎致力于从事科学研究工作的本科生、研究生和博士后加入本课题组！
研究工作
    研究工作一：钯催化二取代膦氢的不对称加成反应。
    研究工作二：双氮单阴离子配体促进的钯催化无导向基团芳烃的碳氢活化反应。
    研究工作三：手性磷酰胺/磷酸控制的脂肪族酰胺b-位碳(sp3)氢键活化反应。
    研究工作四：钯催化不对称碳氢键活化合成膦手性中心化合物。
    研究工作五：银促进的膦氧化合物与炔烃碳氢/膦氢氧化环化合成磷杂环戊二烯。
独立发表文章目录
    18. Lin, Z.-Q.; Wang, W.-Z.; Yan, S.-B.; Duan, W.-L.*. Palladium-Catalyzed Enantioselective C–H Arylation for the Synthesis of P-Stereogenic Compounds. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6265.
    17. Yan,S.-B.; Zhang, S.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Asymmetric Arylation of C(sp3)–H Bonds of Aliphatic Amides: Controlling Enantioselectivity Using Chiral Phosphoric Amides/Acids. Org. Lett. 2015, 17, 2458.
    16. Ying, C.-H.; Duan, W.-L.*Palladium-Catalyzed Direct C–H Allyation of Arenes without Directing Groups, Org. Chem. Front. 2014, 1, 546.  
    15. Li, C.; Li, W.-X.; Xu, S.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed 1,4-Addition of Secondary AlkylphenylPhosphines to α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds for the Synthesis of Phosphorus- and Carbon-Stereogenic Compounds. Org. Chem. Front. 2014, 1, 541.
    14. Chen, Y.-R.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Intramolecular Direct Arylation for Phosphorus Heterocycle Synthesis.Synthesis. 2014, 46, 1067.
　　13. Ying, C.-H.; Yan, S.-B.; Duan, W.-L.* 2-Hydroxy-1,10-phenanthroline vs 1,10-Phenanthroline: Significant Ligand Acceleration Effects in the Palladium-Catalyzed Oxidative Heck Reaction of Arenes. Org. Lett. 2014, 16, 500.
　　12. Huang, J.; Zhao, M.-X.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Asymmetric 1,6-Addition of Diphenylphosphine to (4-Aryl-1,3-butadienylidene)bis(phosphonates) for the Synthesis of Chiral Phosphines. Tetrahedron: Lett. 2014, 55, 629.
　　11. Chen, Y.-R.; Feng, J.-J.; Duan, W.-L.* NHC–Copper-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Diarylphosphines to α,β-Unsaturated Ketones. Tetrahedron: Lett. 2014, 55, 595.
　　10. Lu, J.; Ye, J.; Duan, W.-L.*Palladium-Catalyzed Asymmetric 1,6-Addition of Diarylphosphines to a,ß,c,d-Unsaturated Sulfonic Esters: Controlling Regioselectivity by Rational Selection of Electron-Withdrawing Groups. Chem.Commun. 2014, 50, 698.
　　9. Chen, Y.-R.; Duan, W.-L.* Silver-Mediated Oxidative C–H/P–H Functionalization: An Efficient Route for the Synthesis of Benzophosphole Oxides. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16754.
　　8. Lu, J.; Ye, J.; Duan, W.-L.*Palladium-Catalyzed Asymmetric Addition of Diarylphosphines to α,β-Unsaturated Sulfonic Esters for the Synthesis of Chiral Phosphine Sulfonate Compounds.Org. Lett. 2013, 15, 5016.
　　7. Li, C.; Li, W.-X.; Xu, S.; Duan, W.-L.* Pd-Catalyzed Asymmetric Alkylation of Methylphenylphosphine withAlkyl Halides for the Synthesis of P-stereogenic Compounds. Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 799.
    6. Du, D.; Lin, Z.-Q.; Lu, J.-Z.; Li, C.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Diarylphosphines to α,β-Unsaturated Carboxylic Esters. Asian J. Org. Chem. 2013, 2. 392.
　　5. Huang, M.; Li, C.; Duan, W.-L.*; Xu, S. Palladium-Catalyzed Asymmetric Addition of Diarylphosphines to N-tosylimines. Chem.Commun. 2012, 48, 11148.
　　4. Feng, J.-J.; Huang, M.; Lin, Z.-Q. Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Diarylphosphines to Nitroalkenes for the Synthesis of Chiral P,N-Compounds. Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 3122.
　　3. Chen, Y.-R.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed 1,4-Addition of Diarylphosphines to α,β-Unsaturated Aldehydes. Org. Lett. 2011, 13, 5824.
　　2. Du, D.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed 1,4-Addition of Diarylphosphines to α,β-Unsaturated N-Acylpyrroles. Chem.Commun. 2011, 47, 11101.
　　1. Feng. J.-J.; Chen. X.-F.; Shi, M.; Duan, W.-L.* Palladium-Catalyzed Asymmetric Addition of Diarylphosphines to Enones toward the Synthesis of Chiral Phosphines J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5562.
独立工作之前发表文章目录
　　17. Shintani, R.*; Park, S.; Duan, W.-L.; Hayashi, T.* Palladium-Catalyzed Asymmetric [3 + 3] Cycloaddition of Trimethylenemethane Derivatives with Nitrones.Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5901.
　　16. Nakao, Y.*; Chen, J. S.; Imanaka, H.; Hiyama, T.*; Ichikawa, Y.; Duan, W.-L.; Shintani, R.; Hayashi, T*. Organo[2-(hydroxymethyl)phenyl]dimethylsilanes as Mild and Reproducible Agents for Rhodium-Catalyzed 1,4-Addition Reactions. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9137.
　　15. Duan, W.-L.; Imazaki, Y.; Shintani, R.*; Hayashi, T.* Asymmetric Construction of Chiral C–N Axes through Rhodium-Catalyzed 1,4-Addition. Tetrahedron 2007, 63, 8529.
　　14. Duan, W.-L.; Iwamura, H,; Shintani, R.*; Hayashi, T.* Chiral Phosphine–Olefin Ligands in the Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition Reactions. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2130.
　　13. Shintani, R.; Duan, W.-L.; Park, S.; Hayashi, T.* Rhodium-Catalyzed Isomerization of Unactivated Alkynes to 1,3-Dienes. Chem. Commun. 2006, 3646.
　　12. Shintani, R.; Duan, W.-L.; Hayashi, T.* Rhodium-Catalyzed Asymmetric Construction of Quaternary Carbon Stereocenters: Ligand-Dependent Regiocontrol in the 1,4-Addition to Substituted Maleimides. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5628.
　　11. Shintani, R.; Duan, W.-L.; Okomoto, K.; Hayashi, T.* Palladium/Chiral Phosphine–Olefin Complexes: X-ray Crystallographic Analysis and the Use in Catalytic Asymmetric Allylic Alkylation. Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 3400.
　　10. Shintani, R.; Duan, W.-L.; Nagano, T.; Okada, A.; Hayashi, T.* Chiral Phosphine–Olefin Bidentate Ligands in Asymmetric Catalysis: Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Aryl Boronic Acids to Maleimides.Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4611.
　　9. Xu, Q.; Duan, W.-L.; Lei, Z.-Y.; Zhu, Z.-B.; Shi, M.* A Novel cis-Chelated Pd(II)–NHC Complex for Catalyzing Suzuki and Heck-Type Cross-Coupling Reactions. Tetrahedron 2005, 61, 11225.
　　8. Shi, M.*; Duan, W.-L. Synthesis of an Axially Chiral Ir–NHC Complex Derived from BINAM. Appl. Organomet. Chem. 2005, 19, 40.
　　7. Shi, M.*; Duan, W.-L.; Rong, G.-B. Axially Dissymmetric N-thioacylated (S)-(-)-1,1'-Binaphthyl-2,2'-Diamine Ligands for Copper-Catalyzed Asymmetric Michael Addition of Diethylzinc to a,b-Unsaturated Ketone. Chirality 2004, 16, 642-651.
　　6. Shen, Y.-M.; Duan, W.-L.; Shi, M.* Chemical Fixation of Carbon Dioxide co-Catalyzed by a Combination of Schiff Bases or Phenols and Organic Bases. Eur. J. Org. Chem. 2004, 14, 3080.
　　5. Shi, M.*; Duan, W.-L. Synthesis of Two Novel Cobalt Complexes and Their Crystal Structures. Appl. Organomet. Chem. 2003, 17, 175.Appl. Organomet. Chem. 2005, 19, 40.
　　4. Duan, W-L.; Shi, M.*; Rong, G.-B. Synthesis of Novel Axially Chiral Rh-NHC Complexes Derived from BINAM and Application in the Enantioselective Hydrosilylation of Methyl Ketones. Chem. Commun. 2003, 2916.
　　3. Sheng, Y.-M.; Duan, W.-L.; Shi, M.* Phenol and Organic Bases Co-Catalyzed Chemical Fixation of Carbon Dioxide with Terminal Epoxides to Form Cyclic Carbonates. Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 337.
　　2. Sheng, Y.-M.; Duan, W.-L.; Shi, M.* Chemical Fixation of Carbon Dioxide Catalyzed by Binaphthyldiamino Zn, Cu, Co Salen Type Complexes. J. Org. Chem. 2003, 68, 1559.
　　1. Shi, Min.*; Duan, W.-L.; Rong, G.-B. Axially Dissymmetric Chiral (R)-N,N′-Bis(2-hydroxy-3,5-di-tert-butyl-arylmethyl)-1,1′-binaphthalene-2,2′-diamine as Chiral Ligands in the Reaction of Diethylzinc to Aldehydes.Chin. J. Chem. 2002, 20, 1319.

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段伟良课题组在芳烃碳氢键活化领域取得重要进展

多取代的烯烃片段广泛存在于自然界的化合物中，其合成方式一直受到化学家的关注。使用炔烃进行直接加成是合成多取代烯烃的常用途径。已知方法使用芳基硼试剂、芳基锂试剂、芳基格式试剂、芳基硅试剂等金属试剂对于炔烃直接加成。这些芳基试剂需要使用芳基卤化物预先制备。直接切断芳烃的碳氢键对炔烃加成是一种简捷、高效的合成方式。芳烃因碳氢键键能较高，较难活化，在无导向基团存在下，选择性活化特定位置的碳氢键具有相对难度。

针对无导向基团芳烃化合物的碳氢键活化，扬州大学段伟良教授课题组利用配体控制的策略，基于该课题组之前的研究发现：使用2-羟基-1,10-菲啰啉作为特效配体，可以有效的活化无导向基团芳烃的C–H键（Org. Lett. 2014, 16, 500; Org. Chem. Front. 2014, 1, 546.）。在此工作基础上，该课题组进一步实现简单芳烃选择性碳氢键活化，并对炔烃进行高立体选择性的加成，可以选择性合成三取代烯烃或经过1,4-氯迁移过程的含氯烯烃。

该论文发表于Angew. Chem. Int. Ed.上，链接为：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201808866，第一作者为博士生李振，通讯作者是段伟良。

该研究工作得到了国家自然科学基金委，江苏省化学优势学科，江苏省“双创人才”等项目的资助。

实验室简介：段伟良教授课题组致力于过渡金属催化新反应的发现及手性膦配体的合成设计。 在手性磷化合物的不对称催化合成和碳氢活化反应方向上已取得了一定的系统性研究结果，部分代表性成果在化学领域国际刊物上发表（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5562.；J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16754；Org. Lett. 2014, 16, 500；Org. Lett. 2015, 17, 2458；Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6265.）。

fangyangzhong

钯催化不对称碳氢芳基化合成平面手性二茂铁苯并噻吩类化合物

手性含硫化合物作为手性助剂、生物活性化合物、杀虫剂和过渡金属催化反应中的配体发挥着重要作用。它们的合成受到广泛的关注，在过去的几十年里，已经开发了几种催化方法，硫化物不对称氧化、硫亲核试剂不对称加成、钯催化芳基化或原位生成亚砜阴离子的烷基化反应是制备手性含硫化合物的主要途径。

平面手性二茂铁基化合物是重要的配体，典型的例子有BPPFA、Josiphos和Fu's催化剂。这些手性二茂铁基化合物通常是以对映体纯化合物为原料合成得到 [1]。近年来，催化不对称合成已被广泛用来合成平面手性化合物。中科院上海有机化学研究所游书力课题组 和中国科学技术大学顾振华课题组 [3] 在2013年，同时报道了钯催化二茂铁苯基酮类化合物碳氢键活化不对称合成平面手性二茂铁类化合物。

在此基础上，扬州大学段伟良课题组将这一方法应用于手性硫化合物的合成，尝试构建平面手性二茂铁硫类化合物。最后发现，当使用(R )-Segphos手性双膦配体，可以高立体选择性地合成平面手性二茂铁苯并噻吩分子，产物经过转化可以得到手性硫-膦双齿配体，在不对称Suzuki反应中使用。这一研究成果近期发表于ACS Catalysis 上。

该论文作者为：Bing-Bin Xu, Jie Ye, Yu Yuan, Wei-Liang Duan*

Palladium-Catalyzed Asymmetric C–H Arylation for the Synthesis of Planar Chiral Benzothiophene-Fused Ferrocenes

ACS Catal., 2018, 8, 11735–11740, DOI: 10.1021/acscatal.8b03912