不对称催化动力学拆分及应用研究

Development of precise and efficient methods and technologies for creating new materials is the forefront of chemical science and the focus of technology innovation. In this project, we will combine traditional synthesis and asymmetric catalysis to develop new asymmetric catalytic kinetic resolution reactions, methods and strategies. We will study the kinetic resolutions and dynamic kinetic resolutions in the catalytic asymmetric hydrogenation of esters, ketones and enones, aiming efficient, green, and atomic economic synthesis of chiral alcohols, especially the chiral alcohols with multiple chiral centers. We will also study the applications of asymmetric catalytic kinetic resolution in the total syntheses of chiral drugs and bioactive natural products. Hopefully, this project will develop new processes for the creating chiral materials, and promote pharmaceutical industry.

发展精准、高效的物质创造与转化新方法和新技术是化学学科的前沿研究领域和国家创新能力的竞争焦点。瞄准这一学科前沿和国家对手性药物等手性物质的重大需求，我们拟将传统合成方法与不对称催化反应结合，通过研究消旋化合物如酯、酮、以及烯酮的不对称催化氢化反应，发展精准、高效的不对称催化动力学拆分新反应、新方法、新策略，为手性醇等手性化合物的不对称合成提供新颖、高效、绿色、原子经济的方法，并将这些高效不对称催化动力学拆分方法，特别是动态动力学拆分方法应用于手性药物、具有重要生理活性的天然产物分子的不对称合成，为手性药物的制备和新药发现提供手性技术支撑。本项目研究有望推动不对称催化合成学科的发展，提高我国创造新物质的能力。

发展精准、高效的物质创造与转化新方法和新技术是化学学科的前沿研究领域和国家创新能力的竞争焦点。项目瞄准这一学科前沿和国家对手性药物等手性物质的重大需求将传统合成方法与不对称催化反应结合，系统深入地开展了羰基化合物不对称催化动力学拆分新反应，手性药物和天然产物分子的不对称合成等方面的研究，取得了一些创新研究成果：1）建立了α-烷基/芳基、芳胺基、芳氧基取代消旋γ/δ-内酯、α-酰基取代内酰胺、α-芳基取代环酮、具有环外双键的-酯基取代环状烯酮等羰基化合物的动态动力学拆分不对称催化氢化，以及含有远程手性季碳中心的消旋烯酮等动力学拆分的不对称催化氢化新反应，实现了结构多样的手性醇的高效、高选择性不对称合成；2）基于这些高效、高对映选择性羰基化合物动力学拆分不对称催化氢化等新反应，发展了罗沙列醇（rosaprostol）和恩格列净等手性药物的不对称合成新路线；3）基于高效不对称催化氢化反应发展了多环手性骨架构建新策略，完成了包括文殊兰型生物碱碱等石蒜科生物碱、(-)-goniomitine等白坚木生物碱、杜松芹烷型（Mulinane）二萜等天然产物分子的高效不对称合成。此外，我们还探索并发展了镍催化1,6-二烯的烯氢化、共轭二烯与简单酮的氢烷基化反应合成手性杂环化合物和手性酮，炔酮的不对称催化转移氢化等新反应和新方法。项目取得了系列原创性研究成果，已发表包括1篇Acc. Chem. Res.、4篇J. Am. Chem. Soc.、2篇Angew. Chem. Int. Ed.等在内的SCI论文26篇，申请专利8项（其中3项已转让）。项目完成情况良好，达到了预期的研究目标，并在不对称催化动力学拆分及应用研究领域产生重要影响，提高了我国手性物质创新能力，推动了手性物质创造技术在我国制药工业中的应用。