中安線上、中安新聞客戶端訊 記者10月25日從中國科大獲悉，中國科學技術大學傅堯教授與陸熹特任副研究員團隊近期開發出一種新型鈷-氫催化體系，實現“不對稱偶聯”，且大幅提高產率，減少了合成步驟。相關研究成果日前發表於《自然·催化》。
在化學合成中，有一種“互為映象”、比例相等的手性分子，就像我們的雙手一樣。這種構成手性關係的分子之間，一方為另一方的“對映異構體”。手性藥物、農藥等化合物的兩個異構體，表現出來的生物活性往往不同，甚至截然相反。為了避免其中有害異構體的影響，合成單一手性異構體即手性合成就變得尤為重要。不對稱催化合成是理想的手性合成方法。其中，不對稱偶聯將合成砌塊按設想的模式拼接為手性分子，是目前非常活躍的研究領域。
過渡金屬催化烯烴不對稱氫官能化，是獲得手性分子高效、簡捷的方法之一。導向基團是不對稱催化合成的“橋樑”，可以給後續基團提供指引，使其在指定位置上的反應效率提高。無論是銅-氫催化的氫烷基化反應，還是鎳-氫催化的不對稱烷基-烷基偶聯反應，往往都需要利用導向基團對反應進行調控。
研究團隊開發出一種新型鈷-氫催化體系，透過跳過輔助基團這一環節，以優異的區域和對映選擇性實現氟烯烴的氫烷基化，成功在烷基鏈上的指定位置引入手性C-F基團，高效合成手性氟烷烴。他們以易於獲取的氟烯烴與烷基鹵化物為原料，基於氫-氟吸引和氫-氫排斥作用力，對配體與底物進行雙向設計最佳化，調控反應立體選擇性，實現了氟原子鄰位手性中心精準構建，突破了不對稱偶聯中輔助基團結構侷限，且反應條件溫和、底物適用範圍廣。
傅堯介紹，在11-氟十四烷基酸的合成中，他們使用同一原料，可以將文獻中所用的八步合成法縮減為四步，總產率由不足20%提升到33%，得到單一構型的手性產品。該反應還可實現生物質化學品糠醛的高值化利用，製取含氟精細化學品。（通訊員 桂運安 記者 汪喬）
【來源：中安線上】
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