中國科大烯烴氫碳化反應(yīng)研究獲進(jìn)展

　　近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授傅堯課題組與清華大學(xué)教授劉磊課題組合作，在烯烴氫碳化反應(yīng)及其應(yīng)用中取得新進(jìn)展。研究成果發(fā)表在4月2日的Nature Communications上（DOI: 10.1038/ncomms11129）。論文共同第一作者為中國科大博士研究生陸熹和副教授肖斌。

　　烯烴是有機(jī)化學(xué)中一類重要分子，是石油化工的主要原料。烯基官能團(tuán)也常見于各種復(fù)雜的天然產(chǎn)物和藥物分子中，如金雞納堿、維生素D2等。金屬催化的烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)中不乏經(jīng)典的人名反應(yīng)，如Heck反應(yīng)等。近年來飽和碳碳鍵成鍵反應(yīng)研究取得了重要進(jìn)展，突破了傳統(tǒng)逆合成分析依賴于官能團(tuán)鄰近位點(diǎn)斷鍵的局限。但這類反應(yīng)往往需要使用金屬試劑，底物結(jié)構(gòu)也受到限制，并且對空氣和水敏感。以廉價(jià)、易得、相對穩(wěn)定的烯烴替代傳統(tǒng)的有機(jī)金屬試劑，實(shí)現(xiàn)飽和碳碳鍵成鍵反應(yīng)，不僅是新穎的概念，更是實(shí)用的方法。

　　傅堯課題組發(fā)展了一種鎳催化的烯烴還原偶聯(lián)反應(yīng)，在硅烷的參與下，烯烴扮演了烷基金屬試劑等價(jià)物的角色，參與了飽和碳碳鍵成鍵反應(yīng)。該反應(yīng)以烯烴為直接的反應(yīng)原料，克服了金屬試劑來源和儲(chǔ)存問題，同時(shí)該反應(yīng)具有出色的官能團(tuán)兼容性，能夠用于復(fù)雜天然產(chǎn)物的修飾。維生素D2分子內(nèi)含有多種化學(xué)環(huán)境的烯基官能團(tuán)，通過該烯烴氫碳化反應(yīng)，可以高化學(xué)選擇性地在末端烯烴位點(diǎn)進(jìn)行烷基修飾。辛可尼丁類分子在不對稱相轉(zhuǎn)移催化領(lǐng)域有廣泛用途，通過對辛可尼丁分子內(nèi)雙鍵的烷基化修飾，獲得了更多潛在的新型相轉(zhuǎn)移催化劑。此外還考察了該反應(yīng)對最簡單的乙烯氣體的轉(zhuǎn)化效果，利用乙烯氣體，順利地在常壓下實(shí)現(xiàn)了氫碳化，使乙烯氣體成為一種簡單有效的碳基來源。

　　該工作展示了烯烴氫碳化反應(yīng)及其在復(fù)雜分子修飾方面的應(yīng)用，所提出的“以烯烴取代傳統(tǒng)的有機(jī)金屬試劑”的概念為金屬催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)開拓了新的思路，為烯烴的直接利用提供了新的途徑。

    上述研究得到國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973”計(jì)劃）和國家自然科學(xué)基金的資助。

 含烯天然產(chǎn)物的氫碳化修飾