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【科研扫描系列报道】我校鈕大文教授團隊在Nature Catalysis上发表文章—实现二级脂肪醇的不对称性炔丙基化反应

发布时间 :2020年06月03日      阅读量:

2020年6月1日,四川大學鈕大文教授團隊在Nature Catalysis上發表了題爲“Asymmetric O-propargylation of secondary aliphatic alcohols”的研究論文[1]。該研究主要涉及大位阻醚類化合物的合成。文章作者是2017級博士生李仁哲和2018級碩士生劉達齊,以及通訊聯系人鈕大文教授。

醚類化合物是化學裏最常見的一類化合物,在藥物分子、材料分子中都不可或缺。C–O成鍵,是合成醚類化合物的最直接的方法,也是合成化學領域最古老、最經典的反應之一。然而,這類反應卻存在重要挑戰,其中就包括如何實現大位阻醇的不對稱C–O成鍵。造成這一難點的根源之一是大位阻醇的親核性較弱。如果使用強堿性條件增強醇的親核性,則容易造成親電試劑的分解。

鈕大文教授課題組嘗試利用Cu催化反應突破以上難題。他們通過對反應機理的深入研究,發現造成親電試劑分解的主要原因可能是堿的使用。以此爲突破口,他們嘗試從反應條件中移除堿。通過實驗研究,最終發現堿的移除果然大大降低了親電試劑的分解速度。此後,團隊進一步通過調整反應的其它要素,首次成功實現了對二級脂肪醇的不對稱炔丙基化反應。該反應條件十分溫和,並且具有很好的普適性。所得産物也可以快速轉化成各種手性醚,可能作爲藥物化學研究的重要中間體。

鈕大文教授回憶說,“我一直認爲這個反應不會成功。從類似反應的發現到現在已經20多年了,二級醇的不對稱炔丙基化都沒有實現。我曾經數次勸說同學放棄這個課題,然而他們並沒有聽從我的建議,一直堅持要繼續試一試。通過他們刻苦攻關,把反應從0%的産率,逐步提高到約90%的産率。看似簡單的條件改變背後,是同學們夜以繼日的不斷嘗試。期間,學生們不斷嘗試了近100個配體,篩選了近1000個條件,才最終得到了理想的反應效果。在後期驗證反應普適性階段,一共嘗試了數十種很有挑戰性的例子。”他感慨到,“在這個課題中,川大同學身上不畏艱難堅持不懈的科研精神非常打動我,也給我上了很好的一課。”


文稿來源:鈕大文教授課題組

審核:李天友

編輯:高敏

2020年6月2日


1. Ren-Zhe Li, Da-Qi Liu, and Dawen Niu, Asymmetric O-Propargylation of Secondary Aliphatic Alcohols. Nat. Catal. 2020 (DOI:10.1038/S41929-020-0462-9).




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