金属—有机协同不对称碳氢键活化构建轴手性联芳基化合物及其合成应用

Axially chiral biaryl scaffolds are commonly occurring structural motifs in natural products, advanced materials, and play an important role in synthetic chemistry as privileged chiral ligands and catalysts. Therefore, the development of novel, efficient and straightforward methods for their preparation is highly desirable. In this project, we aim to develop a novel strategy based on metal-organic cooperative asymmetric C-H functionalization to achieve the atroposelective synthesis of these scaffolds. We will focus on the investigation of the mode of interactions between the substrates and the chiral organocatalysis, such as reversible covalent bonds and non-covalent molecular recognition (hydrogen bond and Lewis acid-base interaction). In particular, the pursuit of mild conditions, readily available and cheap chiral organocatalysis, and broad substrate scope, will be our longstanding focus. The newly developed methods will be applied to the total synthesis of dibenzocyclooctadiene lignans, such as (-)-steganone and (+)-isoschizandin.

轴手性联芳基骨架是一类重要的结构单元，广泛存在于药物分子以及天然产物中，此外，轴手性分子作为不对称合成中的优势骨架，被广泛应用于包括手性辅基、配体和催化剂中。因此，发展简洁高效的合成方法用于轴手性联芳基的不对称合成具有重要的意义。本研究致力于发展金属—有机协同不对称碳氢键活化的策略，用于此类化合物的不对称合成，我们拟深入系统的研究底物与手性有机小分子催化剂的作用模式，包括可逆共价键和非共价键分子识别（氢键和路易斯酸碱作用等）。我们尤其是致力于发展温和条件下、手性有机小分子催化剂廉价易得、底物范围广泛的方法学。我们拟将发展的方法学用于轴手性联苯并环辛二烯类木脂素，如(-)-steganone和(+)-isoschizandin的全合成。

轴手性联芳基骨架是一类重要的结构单元，广泛存在于药物分子以及天然产物中，此外，轴手性分子作为不对称合成中的优势骨架，被广泛应用于包括手性辅基、配体和催化剂中。因此，发展简洁高效的合成方法用于轴手性联芳基的不对称合成具有重要的意义。在该基金的支持下，我们致力于发展金属—有机协同不对称碳氢键活化的策略高效构建轴手性化合物，取得如下研究成果：.1) 基于“瞬态手性辅基”策略实现了轴手性醛联芳基化合物的不对称合成。.2) 发展了Pd(II)/手性螺环磷酸(SPA)催化体系构建联芳基轴手性和烯烃轴手性。.3) 发展Pd(II)/焦谷氨酸(L-pGlu)催化体系，实现烯烃轴手性和酰胺轴手性骨架的高效合成。.4) 将发展不对称合成新方法，应用于联芳环辛二烯类手性木脂素天然产物(-)-steganone和(+)-isoschizandin以及三环反式二醇TAN-1085的形式不对称全合成。.5) 以通讯作者身份发表标注基金号的SCI文章65篇，其中CCS Chem (1篇); Acc. Chem. Res (1篇); Chem. Rev (1篇) J. Am. Chem. Soc. (6篇); Angew.Chem. Int. Ed. (13篇); Chem (3篇); Chem. Sci. (4篇); ACS Catal. (4篇)，授权中国专利4项。项目负责人先后获得国家自然科学基金委杰出青年基金项目（2019）的资助，入选浙江省万人计划青年拔尖人才（2018），获得药明康德生命化学研究奖（2018）。