过渡金属催化的不对称羧化反应

Carbon dioxide is not only an essential component of “greenhouse gases”, but also an abundant and renewable C1 feedstock. Therefore, there is great interest in converting carbon dioxide into useful chemicals, from the environment protection point of view. The direct carboxylation of carbon nucleophiles using carbon dioxide as electrophile is the one of the most attractive transformation to utilize carbon dioxide. Transition-metal catalyzed carboxylation of unsaturated organic compounds has been made great progress; however enantioselective carboxylation has received little attention. The chiral carboxylic acid is the essential functional group in many natural products and pharmaceutical compounds. Comparing with many well-established protocols for the preparation of chiral carboxylic acids, the transition-metal catalyzed enantioselective carboxylation provides the more straightforward and efficient pathway. In this proposal, we will focus on the enantioselective carboxylation with allyl substrates and alkene compounds. We aim to develop an efficient method to prepare chiral carboxylic acids through catalyst design.

二氧化碳既是温室效应气体,也是储量丰富、可再生的碳一资源。从环境保护以及资源利用角度考虑,实现高效的二氧化碳化学转化具有重要的意义。在众多的化学转化中,将二氧化碳作为羧基源来构建碳-碳键的反应是研究热点之一。虽然过渡金属催化的烯丙基化合物以及烯烃的羧化反应都取得了很大的发展,然而,不对称羧化反应的研究却非常少。手性羧基是天然产物以及药物分子中重要的结构单元。和传统合成手性羧酸方法相比，过渡金属催化的不对称羧化反应更为直接、经济。本项目中,我们将对烯丙基底物和烯烃的不对称羧化进行研究。希望基于新型配体的设计，给手性羧酸的合成提供一条简便、经济的新途径。

二氧化碳既是温室效应气体,也是储量丰富、可再生的碳一资源。从环境保护以及资源利用角度考虑,实现高效的二氧化碳化学转化具有重要的意义。将二氧化碳作为羧基源来构建碳-碳键的反应是非常有价值的。.本项目中,我们实现了：（1）烯丙醇或者炔丙醇与二氧化碳在镍催化下高区域选择性地合成直链型β，γ-不饱和羧酸化合物；（2）在电化学条件下，烯丙基醋酸酯与二氧化碳在钯催化下高区域选择性地合成支链型β，γ-不饱和羧酸化合物，并取得中等的对映选择性；（3）苯乙烯类化合物与二氧化碳在镍催化下高区域选择性地合成支链型苯乙酸类羧酸化合物，并取得中等到良好的对映选择性。（4）镍催化下对芳基磺酰氟以及吡啶类杂环磺酰氟的羧化反应。.这些反应条件温和，只需要一个大气压的二氧化碳，这对该类羧化反应的拓展应用奠定良好的基础。