手性氮氧配体-金属络合物催化不对称反应研究

冯小明

四川大学化学学院，成都，610064

发展高效高选择性的手性催化剂及不对称催化反应是手性合成研究的重要研究内容之一。我们基于C2对称性和双功能催化等策略，由手性氨基酸出发，设计合成了一类新的双氮氧-酰胺化合物。利用氮氧偶极的极性和配位能力，将其发展成为一类有用的手性小分子催化剂和配体。研究表明，该氮氧-酰胺化合物能与金属如镁、铜、铁、钴、镍、锌、铟、银和稀土金属等形成有效的手性Lewis酸催化剂，在系列C=O、C=N键的亲核加成、活化烯烃的共轭加成、羰基的α-官能团化反应、环加成反应等中表现出了很高的催化活性和手性诱导作用[1]。该催化剂具有结构方便易调的特点，通过中心金属的调控和配体各骨架单元的修饰，可实现对反应立体选择性的调控。催化反应条件温和，催化剂的水容忍性强，如福尔马林水溶液存在条件下3-取代吲哚酮的羟甲基化反应，双氧水存在条件下烯酮的环氧化反应等。利用手性氮氧-Sc(OTf)3络合物催化剂，我们还首次实现了催化不对称Roskamp反应、重氮酯作为亲电试剂参与的酮的α-胺化反应[2]、烯酮的卤胺化反应等。

Fig. 1 The representative structure of N,N-dioxide-metal complex

关键词：不对称催化反应；络合物催化剂；手性氮氧配体

1981–1988年于兰州大学化学系有机化学专业学习，分获理学学士学位和理学硕士学位。

1988–1993年于西南师范大学化学系从事有机化学教学和科研工作，历任助教和副教授。

1993–1996年于中国科学院化学研究所学习，获理学博士学位。

1996–2000年在中国科学院成都有机化学研究所从事不对称催化反应研究，历任副研究员和研究员。

1998–1999年期间于美国Colorado State University化学系做博士后研究。

2000年至今任四川大学化学学院教授，博士生导师。主要从事手性催化剂的设计合成、不对称合成方法学及具有生理活性的手性化合物的合成研究。在国际学术刊物发表研究论文180多篇，他人引用2000多次。2002年获得国家杰出青年科学基金资助，2005年入选教育部长江学者特聘教授，2007年入选国家七部委“新世纪百千万人才工程”国家级人选。2009年获得高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖，2010年获药明康德生命化学奖二等奖，2011年被评为全国优秀博士学位论文指导教师，获得中国化学会有机化学委员会颁发的“有机合成创造奖”。基于“新型手性催化剂和高效高选择性的不对称催化新反应”研究工作入选2011年“中国高等学校十大科技进展”。