研究领域
不对称亲核催化(例如N-杂环卡宾,手性胺);Brønsted酸催化(例如手性磷酸);Lewis酸催化;生物活性化合物和光捕获材料的合成。
相关研究
2022年 中国化学会手性化学委员会委员 ; 开拓新型螺环手性催化剂 ; 在过去的几十年里,特殊的手性催化剂得到了广泛的应用,从而极大地促进了不对称合成。然而,真正有优势的手性框架仍然非常有限。因此,寻找和发展新的多功能框架仍然是高需求的,但具有挑战性。香港科技大学的孙建伟教授课题组报道了一种结合BINOL和SPINOL优点的新型手性骨架——SPHENOL的设计、合成和应用。这种独特的特性使SPHENOL成为开发手性配体和催化剂的新平台。其优越的性能已在机理无关的反应中得到证明,包括不对称氢化、氢化酰基化和用于实际不对称合成二酚本身的螺环化反应。这些结果表明了该二酚作为一种有用的手性骨架的巨大潜力。 虽然SPHENOL看起来结构复杂,但是合成设计确实非常的简洁: ; 以市售的萘酚醛2为底物,首先与丙酮进行羟醛缩合、Pd/C催化氢化,得到对称的酮3;接下来,期望通过手性磷酸催化诱导作用,发生不对称脱水环化,构建手性螺环,得到SPHENOL 在一系列优化之后,在手性磷酸催化下,酮3转化为SPHENOL 1的过程可以实现完全转化以及91%的对映选择性。为了通过该过程实现可工业化的SPHENOL合成,该课题组也进行了克级反应的尝试。最后,在克级规模,以2 mol%手性磷酸CPA催化,R构型手性二酚SPHENOL分离收率达到90%,经过重结晶后收率为89%,产物ee值达到99%! ; 应用(手性亚磷酰胺) 孙建伟教授课题将手性SPHENOL转化为手性亚磷酰胺,进行了一系列应用研究。该SPHENOL衍生的亚磷酰胺L1用于催化脱氢氨基酸的不对称加氢,相较于同类型的SPINOL骨架与BINOL骨架有着更优异的表现。 ; 应用(手性磷酸) 孙建伟教授课题将手性SPHENOL转化为手性磷酸C1与C2,进行了一系列应用研究。随后,使用制备的螺手性磷酸C1催化酮3的不对称环化,发现在10 g只需要0.1 mol%的新型螺手性磷酸,反应收率为89%,并且对映选择性达到93% ee。在1 mol%催化量下进行,收率和ee值均为95%. 这展现了该手性骨架的强有效应用价值。 ; 这些结果都证明了SPHENOL骨架在催化领域有着非常巨大的潜力,为了进一步挖掘以及推广该结构的应用价值。
获奖感言
中国化学会手性化学委员会委员 ;中国化学会高级会员 ;英国皇家化学学会会士(FRSC) ;UROP Faculty Research Award, HKUST ;香港青年科学家学会会员 ;台湾ACP讲座奖 ;《中国化学学报》NHU-CJC创新奖 ;日本亚洲核心项目讲座奖 ;韩国亚洲核心项目讲座奖 ;Thieme化学期刊奖 ;HKUST理学院科研奖 ;新加坡亚洲核心项目讲座奖 ;香港研究资助局早期职业奖 ;日本亚洲核心项目讲座奖 ;芝加哥大学Elizabeth R. Norton化学研究优秀奖 ;Abbott实验室合成有机化学奖学金 ;南京大学优秀学生奖 ;南京大学人民奖学金(连续4次,1997-2000年)