吳云東課題組在C-H活化機理研究取得重要進展
時間：2021-04-08 12:07:02學院：化學生物與生物技術學院學校：北京大學
過渡金屬催化的惰性碳氫鍵的活化研究在有機合成的前沿領域備受關注。該方法相對于傳統的偶聯反應，無需對底物進行預官能化，從而提高了原子經濟性和步驟經濟性，最大限度地減少對環(huán)境的化學污染。反應活性和選擇性是C-H活化領域的兩大挑戰(zhàn)，近年來，Scripps研究所的余金權教授發(fā)展了一系列N-單保護的氨基酸作為配體協助C-H活化的反應。這些簡單易得的氨基酸配體顯著提高了反應活性，區(qū)域選擇性和手性選擇性。氨基酸配體被越來越多課題組應用，但是對于氨基酸配體促進C-H活化反應的機理仍不清楚。
吳云東教授課題對這類重要的氨基酸配體輔助的C-H活化反應進行了分子水平的機理研究。吳云東課題組通過計算化學與質譜學的探索，提出了新的C-H活化模型，揭示了氨基酸配體的作用。在新的模型中，氨基酸作為帶兩個電荷的陰離子二齒配體與金屬鈀配位，穩(wěn)定了活性催化劑，從而提高了反應活性。與傳統的Pd(OAc)2催化C-H活化的CMD機理不同，新模型中氨基酸取代兩個醋酸根，其保護基團中的羰基作為質子的受體。新模型為未來C-H活化新配體，新反應設計提供了理論基礎。該成果以通訊形式發(fā)表在近期的《美國化學會志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja411683n）。
該工作是吳云東教授課題組和UCLA的Houk教授課題組及Scripps研究所的余金權教授課題組的合作課題，我院參與該工作的研究生為成貴娟同學，楊云芳博士，陳萍同學，孫天宇同學。
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吳云東教授課題對這類重要的氨基酸配體輔助的C-H活化反應進行了分子水平的機理研究。吳云東課題組通過計算化學與質譜學的探索，提出了新的C-H活化模型，揭示了氨基酸配體的作用。在新的模型中，氨基酸作為帶兩個電荷的陰離子二齒配體與金屬鈀配位，穩(wěn)定了活性催化劑，從而提高了反應活性。與傳統的Pd(OAc)2催化C-H活化的CMD機理不同，新模型中氨基酸取代兩個醋酸根，其保護基團中的羰基作為質子的受體。新模型為未來C-H活化新配體，新反應設計提供了理論基礎。該成果以通訊形式發(fā)表在近期的《美國化學會志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja411683n）。
該工作是吳云東教授課題組和UCLA的Houk教授課題組及Scripps研究所的余金權教授課題組的合作課題，我院參與該工作的研究生為成貴娟同學，楊云芳博士，陳萍同學，孫天宇同學。
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