近日，我院宋毛平教授研究团队在廉价金属钴(II)催化芳烃的双C-H键交叉偶联反应中取得了重大突破，相关研究成果 "Mixed Directing-Group Strategy: Oxidative C-H/C-H Bond Arylation of Unactivated Arenes by Cobalt Catalysis" 已发表在国际化学类期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13571-13575)上。宋毛平教授和牛俊龙副教授为共同通讯作者。

联苯类化合物广泛存在于药物、农用化学品和功能材料分子中，如何快速高效的合成联苯类化合物一直是有机合成的热点之一。2010年，金属钯催化的卤代苯和芳基硼酸的Suzuki交叉偶联反应获得了诺贝尔化学奖。如果以C-H键为反应的官能团，通过其直接断裂和重组来实现非对称联苯类化合物的合成，无疑是更为理想的合成方法。目前，该领域大多数研究集中于钯、钌和铑等贵金属催化的芳烃底物C-H键的偶联反应，但仍然需要卤代芳烃、芳基硼酸等预官能团化芳烃作为偶联试剂。因此，如果能够同时实现两个不同苯环的双C-H键活化，将是最符合绿色化学核心内容“原子、步骤经济性”要求的合成方法。

近年来，宋毛平教授团队在廉价金属钴催化C-H键活化领域进行了较为系统的研究，并取得了一系列创新性成果，并于2015年相继发表在国际著名化学期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 272-275；Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10012-10015)上。近期，通过深入探究反应机理，提出了“混合导向基”策略，首次使用苯甲酰氨基喹啉和芳基吡啶为原料，巧妙利用导向基导向能力的差异，通过金属钴催化的单电子转移和环金属化历程，实现了C-H/C-H键的交叉偶联反应。该反应选择性好，原子经济性高、步骤简便，为双官能团化非对称联苯类化合物的合成提供了一种新的合成方法，并为廉价金属钴催化的C-H键活化方法学研究提供了一种新的思路。此外，由于在钴催化碳氢键活化方面取得的重要成果，该团队受《ChemCatChem》杂志之邀发表关于钴催化C-H键活化的综述，并作为封面文章(ChemCatChem, 2016, 8, 1242–1263)。

该项研究工作得到国家自然科学基金、郑州大学优秀青年人才研究基金的支持。同时，也得到了郑州大学基础与新兴学科方向建设的大力支持。