唐明生教授课题组在氮杂环卡宾催化sp3 碳-氢活化机理研究方面取得了重要进展

作者:王志武 时间:2015-12-16 点击数:

        近日,我院唐明生教授与魏东辉博士在关于氮杂环卡宾催化sp3-氢活化反应机理研究方面取得了重要进展,相关研究内容发表在最新一期的《ACS Catalysis》杂志上(ACS Catal. 2016, 6, 279-289)。论文题目为“N-Heterocyclic Carbene (NHC)-Catalyzed sp3 β-C–H Activation of Saturated Carbonyl Compounds: Mechanism, Role of NHC, and Origin of Stereoselectivity”,全文链接:http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscatal.5b01710,该杂志2015年影响因子9.312

该研究工作的计算模型基于Chi教授课题组2013年发表的氮杂环卡宾催化sp3 C-H活化反应的实验 (Nature Chem. 2013, 5, 835-839)。在实验相关文献基础上,由魏东辉博士协作指导的唐明生教授的2014级博士研究生王艳艳等同学通过量化计算不但首次得到了该类反应的详细作用机制,还提出了:1. 氮杂环卡宾在反应过程中并不是作为常规的路易斯碱来增强反应物的亲核性,而是增强了惰性C-H键的酸性从而明显的降低了活化能垒;2. 反应的立体选择性主要起源于反应底物与催化剂之间的π...πC-H...π等弱相互作用。该项研究工作不仅有助于有机化学家们理解有机小分子催化剂氮杂化卡宾催化sp3-氢活化反应的详细作用机制,还可为设计更高效的、更好立体选择性的有机小分子催化剂提供理论依据。

2011年以来,唐明生教授课题组在氮杂化卡宾(NHC)催化的不对称合成反应的理论研究方面取得丰硕成果,已相继发表SCI论文10篇,其中1ACS Catal.4J. Org. Chem.另外还有1篇正在修改),2Org. Chem. Frontiers1个封面文章),1Phys. Chem. Chem. Phys.1Org. Biomol. Chem.(封面文章),1J. Mol. Catal. A-Chem.。此外,课题组近年来在化学一区杂志J. Am. Soc. Chem.Chem. Sci.各发表过一篇论文(J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 10436-10450Chem. Sci., 2015, 6, 7059–7071)。

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