【有机】余达刚/周向葛/贵永远合作Angew：镍催化CO2参与炔烃的不对称碳羧基化构建苯乙烯型轴手性羧酸

学术 2024-11-22 08:09 北京

稿件来源：四川大学化学学院

二氧化碳（CO₂）作为一种储量丰富、廉价易得且无毒可循环再生的碳一资源，其高效利用对于推动绿色可持续发展具有重要意义。通过化学合成将CO₂转化为高附加值的羧酸类化合物是实现CO₂资源化利用的重要途径之一。轴手性羧酸类化合物作为一类重要的有机分子，不仅是天然产物和生物活性分子的重要母核结构，也可以作为不对称催化中的手性羧酸配体参与一系列催化转化。与发展较为成熟的联芳基轴手性羧酸化合物的不对称合成相比，苯乙烯型轴手性羧酸化合物由于结构灵活和构象稳定性相对较低，其不对称合成仍然是有机合成中的一个重大挑战。迄今为止，该类骨架的不对称催化合成方法较少，并且局限于底物中预先引入羧酸官能团。因此，开发一种新型高效的催化体系来实现CO₂参与苯乙烯型轴手性羧酸的构建具有重要意义。

四川大学化学学院余达刚教授课题组长期致力于CO₂的高效活化和选择性转化研究（综述：Acc. Chem. Res. 2021, 54, 2518; Natl. Sci. Open 2023, 2, 20220024; Sci. Bull. 2023, 68, 3124; Acc. Chem. Res. 2024, 57, 2728），一直关注并努力解决CO₂参与的不对称催化转化合成高附加值化学品这一重要难题（综述：Sci. China Chem. 2020, 63, 1336）。在前期该课题组已经（合作）实现了一系列廉价金属催化CO₂参与芳基烯烃和1,3-丁二烯的不对称还原羟甲基化反应、不对称双羧基化反应（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17011; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18825; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 2919）、烯烃的不对称芳基羧基化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14068）以及外消旋（拟）卤代物的对映收敛羧基化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202403401; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 14864），取得了优异的化学、区域、E/Z和对映选择性，高效构建了具有手性（季碳）中心的高苄醇，高烯丙醇，手性羧酸以及联芳基轴手性羧酸。在上述工作基础上，考虑到苯乙烯型轴手性羧酸的重要性，余达刚教授、周向葛教授和四川师范大学贵永远副研究员合作，利用镍催化CO₂参与的炔烃的不对称碳羧基化反应，首次实现了过渡金属催化CO₂参与苯乙烯型轴手性羧酸的高效高选择性的构建，为该类化合物的制备提供了一条简洁高效的路径。

综上，该研究首次实现了镍催化CO₂参与的炔烃不对称碳羧基化反应，以高化学选择性、区域选择性、E/Z选择性和对映选择性得到了含四氢呋喃或吡咯烷结构的苯乙烯型轴手性羧酸。值得注意的是，炔烃顺式插入生成烯基镍中间体后双键发生异构化，进一步插羧，最终得到了反式选择性碳羧化产物。该研究结合实验结果和DFT计算，揭示了顺反异构化过程以及手性控制来源，并且初步实验表明了所得到的轴手性烯基羧酸有作为手性羧酸配体的潜力。

该研究近日发表于Angew. Chem. Int. Ed.。四川大学化学学院为第一单位，余达刚教授、周向葛教授和四川师范大学贵永远副研究员为本文的共同通讯作者，四川大学化学学院2021级硕士研究生李超、2023届陈小旺博士和四川大学华西公共卫生学院（华西第四医院）廖黎丽特聘副研究员为共同第一作者。衷心感谢国家自然科学基金委和四川大学的经费支持，同时感谢四川大学分析测试中心王晓燕老师以及四川大学化学学院化学专业实验室综合训练平台李静老师、张琴芳老师和邓冬艳老师在化合物表征方面的测试支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Nickel-Catalyzed Atroposelective Carbo-Carboxylation of Alkynes with CO₂: En Route to Axially Chiral Carboxylic Acids

Chao Li, Xiao-Wang Chen, Li-Li Liao, Yong-Yuan Gui, Jing-Wei Yang, Shuo Zhang, Jun-Ping Yue, Xiangge Zhou, Jian-Heng Ye, Yu Lan, Da-Gang Yu

Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: 10.1002/anie.202413305

导师介绍

周向葛

https://www.x-mol.com/university/faculty/12790

余达刚

https://www.x-mol.com/groups/Yu_Da-Gang

贵永远

https://www.x-mol.com/groups/gui_yongyuan

点击“阅读原文”，查看 化学 • 材料 领域所有收录期刊

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTExNzg4Nw==&mid=2657885176&idx=3&sn=67669edfb6c3e46eda7bb753ab17c804

X-MOL资讯

“X-MOL资讯”隶属于X-MOL学术平台（官网x-mol.com），关注化学、材料、生命科学、医学等领域的学术进展与科研前沿，提供专业与深度的内容。公众号菜单还提供“期刊浏览”等强大功能，覆盖各领域上万种期刊的新近论文，支持个性化浏览。

作者回信怒怼审稿人，这封信居然被发表了！

JACS Au | 光激发钯催化下三氟甲基芳烃的脱氟多组分偶联反应

【有机】冯见君教授课题组Angew：路易斯酸催化两次环张力释放驱动的双环丁烷（3+3）环加成反应

【纳米】川大李一飞/华益民/郭俊凌教授团队：多酚纳米工程化单核细胞机器人用于靶向性心脏修复与免疫调节

【纳米】厦大刘刚/浸大韩伟/集大李东等JACS：具有定制功能的酞菁-药物共组装的分子设计新策略

北大深圳研究生院莫凡洋课题组招聘“AI+化学”方向申请考核制博士研究生和博士后

【材料】突破微血管制造极限：DNA生物润滑剂助力3D打印新技术

【药化】温州医科大学药学院宋增强研究团队JMC：靶向RANKL的新型抗骨质疏松小分子药物的发现

【综述】新加坡国立大学刘斌院士Chem：半导体/微生物复合体系用于太阳能到化学能转化

【材料】预加工-界面聚合法制备高价簇基MOF膜

日本北海道大学-诺奖得主Benjamin List课题组-招聘有机合成方向博士后

山东大学JPCA | 分子动力学中的几何相位：轨线系综新视角

【有机】北理工杨小会与合作者Chem. Sci.：光诱导烯烃氢硒化——阐明β-硒效应

Nature：“光魔法”实现唑类分子骨架的转变

华中师范大学高婷娟课题组JACS：分子尺度的界面质子转移测量——固液界面化学反应机理研究的新工具

新加坡南洋理工大学徐梽川院士课题组Artificial Photosynthesis | 通过甲醇电化学裂解制备氢气

【有机】西安交大李洋课题组Angew：有序断裂化学键实现高效生物质水合重整制氢

【材料】内蒙古大学王建国教授和武利民教授联合JACS：高稳定近红外II区有机双自由基光诊疗试剂构筑及抗癌研究

【催化】齐齐哈尔大学李少斌教授团队AFM：S桥介导MBene富电子界面调控提升NRR性能

【材料】吕远超&陈邦林&张章静AM：差异化配体内电荷转移助力稳健多色响应MOF异质结

浙江大学王华敏课题组诚招博士后、研究生、科研助理和联合培养研究生

南科大Chem. Mater. | 碱金属配位对超分子冠醚三金属卤化物发光量子效率的影响及调控

【有机】胺基萘醌-联悉尼酮“光点击-释放”反应系统，实现单细胞荧光开启和原位构建光动力治疗药效团

【材料】深圳大学杨楚罗/黄忠衍团队AFM：开发结构简单抗猝灭MR-TADF材料实现BT.2020蓝光标准高性能窄光谱蓝色OLED

【催化】扭曲氯氧铋莫尔超晶格光催化氯化甲烷重整

【分析】中山大学周建华/蔡暻煊团队MINE.：缺陷不敏感表面晶格共振阵列传感器的批量制备及免疫检测应用

【材料】清华大学雒建斌院士/刘宇宏教授课题组Mat. Sci. Eng. R：二维材料层间超滑特性与分子结构的相关性研究

南方科技大学王健纯课题组招收有机方向博士生

Nature：来看，实验室这些成员升级啦……

肖丰收/邓德会/李炫华/王雪：可持续燃料合成 | Cell Press Live讲座预告

【材料】浙江师范大学Matter：在温和环境条件下实现高效分离氕/氘

【纳米】P型AgAuSe量子点

【高分子】JACS：液晶促进的无规共聚物的自组装

【材料】中科大江海龙Angew：MOF中Cu单原子周围特定位置的远程微环境调控促进催化性能提升

【纳米】川大郭俊凌/都市所杨其长：金属-多酚纳米抑藻剂突破植物工厂藻类关键技术瓶颈

【能源】南开大学陶占良课题组JACS：电解液阴阳离子缔合强度调节助力低温高倍率锌金属电池

单原子骨架编辑——吲哚/吡咯“变”喹啉/吡啶

通过配体非共价作用调控晶态多孔结构的维度和堆积方式

【有机】上海交通大学吴晶晶团队Angew：葫芦烷型三萜cucurbalsaminones B/C的仿生合成

【能源】天津大学材料电化学与表界面工程团队：多级硬碳@硅@软碳用于高循环性高容量密度锂电负极

【催化】中科大曾杰团队Angew：逐步构筑策略制备高效丙烷脱氢高熵合金催化剂

【材料】金属-有机框架中调节剂引导的反直觉穿插控制实现创纪录SO2吸附容量

【能源】逐步熔融-聚合分子实现晶粒级封装钙钛矿太阳能电池

【催化】重庆大学潘复生院士团队鲁杨帆、李谦等ACS Catal.封面：Ti基催化剂在Mg/MgH2吸/放氢反应中的微观标度关系

华东理工大学陈宜峰课题组Nat. Chem.：非张力饱和环胺的多样化扩环反应

JMC | 基于去甲万古霉素和万古霉素的“氨基/胍基修饰策略”通过增强“膜-壁双重抑制”对抗细菌耐药性

【有机】余达刚/周向葛/贵永远合作Angew：镍催化CO2参与炔烃的不对称碳羧基化构建苯乙烯型轴手性羧酸

【催化】“协作的胜利”——流动条件下光催化选择性转化聚酯废弃物

【材料】环戊二烯钴基COF实现C2H2/CO2分离

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉