人才强校 | 郭红超课题组在钯催化不对称环加成反应研究中取得重要进展

本网讯 日前，我校理学院郭红超教授课题组在钯催化不对称环加成反应研究中取得重要进展，首次实现了钯催化2-甲烯基三亚甲基碳酸酯与活泼烯烃的不对称[4+2]环加成反应，为构建具有潜在生物活性的手性螺环吡唑啉酮-四氢吡喃衍生物、螺环茚酮-四氢吡喃衍生物及螺环巴比妥-四氢吡喃衍生物提供了简洁、高效的合成方法，相应研究成果在线发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition, DOI: 10.1002/anie.202002765）上。

近年来，π-烯丙基钯两性离子中间体在快速高效构建各种杂环类化合物中一直扮演着重要角色。在有关各类钯催化形成的两性离子的相关研究中，基于2-甲烯基三亚甲基碳酸酯的相关反应较少，与其相关的不对称环加成反应更是从未被实现。郭红超课题组基于反应机理分析、合理设计和精细筛选，成功地实现了首例钯催化2-甲烯基三亚甲基碳酸酯参与的不对称[4+2]环加成反应。该反应使用商品化的金属钯催化剂和手性膦配体，以2-甲烯基三亚甲基碳酸酯以及便宜易得的不饱和吡唑啉酮、茚酮衍生的烯烃或巴比妥活化烯烃作为反应底物，反应条件温和，操作简便，能以高收率、高对映选择性及高非对映选择性获得一系列结构新颖的手性螺环类化合物。该方法不仅对底物的取代基变化有着较好的兼容性，而且对于底物类型也有着很好的广谱性。此外，反应所生成的手性螺环产品可以在手性保持的情况下，通过衍生化得到各种类型的其它手性产品，这为之后反应的实际应用提供了有利的基础。

郭红超教授课题组以新农药创制为导向，一直致力于金属及有机小分子催化剂催化的环加成及环化反应的研究，目前已发展了多个新型高效的环加成反应，这项工作是该课题组在环加成反应领域取得又一重要成果。这项最新工作的第一作者为理学院博士研究生毛比明，主要合作者为本科生晏正阳和博士研究生刘洪蕾。项目研究得到了国家自然科学基金委、科技部和基本科研业务费的资助。