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近日，北京大學深圳研究生院周建榮研究員課題組報道了鈷催化的鹵代二烯與芳基、烯基鹵化物的選擇性交叉還原偶聯反應，實現了一系列含氮雜環的立體選擇性合成，不對稱構建了新的季碳手性中心（見下圖）。相關研究成果近期發表在美國化學會期刊Journal of the American Chemical Society（DOI: 10.1021/jacs.3c02829）。其中多取代的五元吡咯烷和六元哌啶是小分子藥物分子中的常用結構骨架，藥物例子包括硝苯哌啶、帕羅西汀和西沙必利等。七元氮卓環也是一些藥物的核心結構。（來源：Journal of the American Chemical Society）作者開發了Pyrox鈷催化劑，有效促進了非共軛碘二烯的立體選擇性環化還原偶聯反應，產物骨架包括5-7元雜環如派啶、吡咯烷和氮卓衍生物，高立體選擇性建立新的季碳中心。偶聯試劑包括（雜）芳基碘化物和烯烴基溴化物（下圖）。（來源：Journal of the American Chemical Society）從反應機理上講，實現此類反應的主要挑戰在于兩種有機鹵化物之間實現交叉選擇性成鍵。作者們通過機理研究，發現有機鹵化物的交叉選擇性源自催化過程中生成的烷基一價鈷物種（見下圖）與芳基、烯基鹵化物選擇性發生碳-碳偶聯反應。此工作的實驗和機理研究由博士生馬趙銘獨立完成。（來源：Journal of the American Chemical Society）吳云東院士課題組的博士生續文強在本課題研究中，用DFT計算對環化關鍵步進行探索，揭示了手性配體如何誘導不對稱環化過程。在四個過渡態中，兩個反式結構的遷移烯基基團在配體惡唑啉的反位，惡唑啉的供電性比吡啶更強。兩個反式結構的Gibbs自由能比兩個順式結構低約2 kcal mol^-1。在兩個反式過渡態結構中，椅狀過渡態結構（插入勢壘為15.9 kcal mol^-1）比扭船狀結構更加穩定（下圖）。（來源：Journal of the American Chemical Society）文章鏈接：Cobalt-Catalyzed Enantioselective Cross-Electrophile Couplings: Stereoselective Syntheses of 5–7-Membered Azacycles. Zhaoming Ma, Wenqiang Xu, Yun-Dong Wu, Jianrong Steve Zhou. J. Am. Chem. Soc.2023,ASAP DOI: 10.1021/jacs.3c02829課題組今年也報道了馬趙銘博士研究的另兩個工作，金屬鈀催化的鹵代二烯與炔烴、含氮雜芳環的立體選擇性交叉偶聯反應，實現了一系列含氮雜環的立體選擇性高效構建。文章鏈接：Enantioselective Domino Alkenylation-Heteroarylation of Olefins: Stereoselective Syntheses of 5-7 Membered Azacycles. Zhaoming Ma, Lantian Sun, Jianrong Steve Zhou.Chem. Sci.2023,14, 3010-3017. DOI: 10.1039/d2sc07117g文章鏈接：Catalytic Enantioselective Domino Alkenylation-Alkynylation of Alkenes: Stereoselective Syntheses of 5-7 Membered Azacycles and Carbocycles. Zhaoming Ma, Lantian Sun, Jianrong Steve Zhou. Science China Chemistry,2023,66, pages1701–1706, /10.1007/s11426-023-1552-0感謝如下機構的基金支持：國家自然科學基金會（NSFC 22271007；NSFC 21933004）、北京大學深圳研究生院、省部共建腫瘤化學基因組學國家重點實驗室、深圳灣實驗室和上海市手性藥物分子工程重點實驗室。周建榮副教授在新加坡國立大學Teck-Peng Loh教授課題組完成本科和碩士學位（1994-2000年）, 其后在麻省理工學院師從 Gregory C. Fu教授攻讀博士學位（2005年）。在John F. Hartwig教授課題組從事博士后研究（耶魯大學和伊利諾伊大學香檳分校，2005-2008年）。2008年任新加坡南洋理工大學助理教授（由新加坡國家研究基金會支持）。2019年全職加入北京大學深圳研究生院。研究興趣包括過渡金屬催化的基元成鍵反應，例如立體選擇性Heck反應、不對稱碳-碳偶聯反應以及鎳催化的轉移氫化反應。已在《美國化學會志》和《德國應用化學》發表了35篇通訊論文，共發表研究論文81篇，總引用數5600。作為通訊作者，已在化學雜志Journal of the American Chemical Society和Angewandte Chemie發表35篇研究論文。周建榮研究員課題組網址:/stevezhou/

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