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挑战分子间构建(连续)全碳季碳中心的难题
近日,南京大学化学化工学院程旭课题组与马晶课题组合作,在分子间构筑全碳季碳中心的研究方面取得进展。该工作发表于J. Am. Chem. Soc. DOI:10.1021/jacs.6b06379。
全碳季碳中心在耐生物代谢方面有独特的作用,广泛应用于生物活性分子的设计和构建之中,同时其合成也是有机化学的一个难点。程旭课题组以易于合成 的取代汉斯酯与a-溴代酮为原料,利用0.1 mol%的fac-Ir(ppy)3为催化剂,在可见光照射条件下合成了一系列单季碳中心产物。反应的转化频率达到1500 h-1,产 率最高可达90%以上。该反应可以耐受多种对阴阳离子不稳地的官能团。之后,通过与马晶课题组的合作,计算研究了多种可能的反应路径,解释了反应中不同的酯 基团对反应自由基选择性的影响。并在此基础上,提出了一个新颖的双中性自由基偶联机理,并通过实验大量捕捉到了两种预测的自由基物种;同时根据理论计算还 提出了一种阴离子自由基与中性自由基对接的机理。
受到单季碳中心合成的鼓舞,程旭课题组进一步合成了含全碳季碳侧链的汉斯腈化合物,利用相同的策略,首次在可见光催化条件下分子间合成了含连续两 个全碳季碳中心的酮和酯类化合物。

该工作第一作者为2014级博士研究生陈文新, 2012级硕士研究生刘征(已毕业)和2015级博士李进研究生进行了前期的工作。田佳琪,王文敏同学进行了 理论计算研究。
该工作获得了国家自然科学基金,江苏省自然科学基金以及教育部的资金支持。


