[00314765]高效不对称碳-碳键构筑若干新方法的研究

该项目属"有机化学"学科中的"有机合成化学"领域。不对称合成是获得手性化合物最有效的方法，在有机合成、药物研究、精细化工等方面具有重要意义。该项目在科技部、自然科学基金委、中科院和上海市科委的资助下，围绕碳-碳键的高选择性不对称构筑这一挑战性问题，针对手性胺、双烯和硫烯的不对称合成及催化反应，系统地研究了三方面碳-碳键不对称合成方法，取得了国际领先成果：1．开拓性地运用二碘化钐单电子供体性能，一步实现手性亚磺酰亚胺与醛、自身或硝酮的不对称还原偶联，成为合成β-氨基醇，C2对称及非对称邻二胺的新方法；上述亚胺还可在锌或铟参与下，与多位点取代的烯丙基溴反应，多样性合成手性高烯丙胺，并可实现立体构型的调控及首例的水相反应，后者是制备系列氨基酸或异吲哚啉酮的简捷方法。成果为多类手性胺的合成提供了最为高效的合成方法。2．发展具有特色的手性双烯配体，进行铑或钯催化的不对称反应，解决了已有配体在一些重要反应中无法解决或尚不能很好解决的高效和高选择性问题。从环辛二烯或二聚环戊二烯出发，方便地制备到C1、C2型双烯。在铑催化的亚胺芳基化反应中，所发展的双烯配体被认为"是这一反应的理想配体"，为同类反应中最好。在双烯-铑络合物催化的烷基亚胺芳基化反应中，解决了多年来烷基亚胺不稳定、易异构化和硼酸质子化脱硼等难点，得到完美的产率和对映选择性。首次实现芳基硼酸对α位无取代的硝基烯或吲哚亚胺的高对映选择性加成。首次实现双烯-钯催化的不对称偶联反应及双烯-铑水相不对称催化反应。两种手性双烯配体已在国际试剂公司Sigma-Aldrich商品化销售，被国外同行广泛评价和应用。3．整合手性亚磺酰基诱导及双烯配体的特性，发展了一类全新的线性分子骨架的手性硫烯配体。通过金属与硫和烯配位，手性硫可对反应的对映选择性进行有效控制，在铑催化的α-酮酸酯和α-二酮的1，2-不对称加成反应中取得优秀结果，完成了抗忧郁药物Escitalopram中的手性1,2-二氢异苯并呋喃骨架的首次不对称催化合成。该成果突破了手性配体的传统设计理念，设计的配体结构极其简单但性能卓越，为手性配体的发展提供了一个新的方向。相关成果在重要国际刊物Acc. Chem. Res. (1篇)、J. Am. Chem. Soc. (3篇)、Angew.Chem. Int. Ed. (2篇)、Org. Lett. (13篇)、Chem. Commun.(4篇)等上发表。20篇重要论文他引798次，单篇最高139次，8篇代表性论文他引451次，篇均56.4次。据Thomson公司最新统计，3篇论文为所在领域高引论文(Top 1%)。撰写中文（2部）、英文（1部）著作。申请中国发明专利10项，授权6项，实施转让1项。项目执行阶段培养博士17名，博士后5名，其中1人获上海市优秀毕业生，2人入选中科院**，1人获国家杰出青年基金，8人在科学院或高校任教授/副教授。项目第一完成人应邀在国际学术会议上作大会或邀请报告14次；获2006年何梁何利基金科学与技术进步奖，2012年第五届全国优秀科技工作者，2013年中国产学研合作创新奖。项目研究成果对手性有机化学及药物研发等领域具有重要意义，极大地推动了不对称反应的研究与发展。