近日，深圳大学化学与环境工程学院张俊民副教授课题组在化学权威期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》（影响因子16.823，中科院JCR一区，TOP期刊）上发表了题目为《Asymmetric Construction of Aryl-Alkene Axis by Palladium-Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling Reaction》的研究论文。该研究工作通过精细的配体设计和对反应参数的调控，在温和的条件下实现了大位阻芳基卤代物和烯基硼酸酯的高效不对称偶联反应（Suzuki-Miyaura偶联）。
Suzuki-Miyaura偶联是有机化学中十分常见的一类经典人名反应。近十年来，随着手性化学的蓬勃发展，不对称Suzuki-Miyaura偶联反应已经成为了构建轴手性联芳烃化合物的有效方法。然而，对于轴手性芳基烯烃骨架，利用不对称Suzuki-Miyaura偶联反应直接构建手性芳基-烯烃轴的方法尚有待发展。联芳烃化合物中的一侧芳基被烯烃取代后，偶联反应的反应活性、对映选择性与产物轴手性的稳定性均面临了更大的挑战。
该研究工作通过精细的配体设计和反应参数的微调，确定了一种高活性的三苯基硅基取代亚磷酸酯配体，在非常温和的条件下实现了大位阻芳基卤代物和烯基硼酸酯的芳烃-烯烃不对称Suzuki-Miyaura偶联。
在进行配体设计的过程中，作者首先以小位阻卤代芳烃为底物广泛尝试了不同类型的配体，发现以三苯基硅基取代亚磷酰胺作为配体时，反应有极高的催化活性，室温下即可完全进行。随后，作者对配体和反应底物的匹配性进行了进一步精细考察，发现卤代芳烃的取代基位阻和配体的位阻存在明显的协调效应。将亚磷酰胺调整为亚磷酸酯后，以大位阻卤代芳烃为原料的反应在对映选择性和反应活性上都得到了很好的结果。
作者随后对反应的底物普适性进行了考察。对于具有较大位阻的卤代芳烃底物，反应均能得到较好的对映选择性，仅当芳环上带有强给电子基团时，对映选择性略有下降。当卤代芳烃的位阻变小时，反应的对映选择性开始下降，但对配体进行进一步精细修饰后这一问题可以得到一定程度的解决。
由于三苯基硅基取代的亚磷酰胺或亚磷酸酯对提高反应的活性具有决定性的作用，作者推测这是由于三苯基硅基的苯环与金属钯中心存在一定的弱相互作用导致。理论计算与控制实验支持了这一推测。理论计算显示，在反应的关键过渡态中，三苯基硅基的苯环与金属钯存在π-d配位作用，稳定了反应中间体。通过在标准条件下加入甲苯，或使用三甲基硅基取代配体中的三苯基硅基，反应均受到严重的抑制，同样证明了三苯基硅基中苯环的重要性。理论计算同样揭示了反应的对映选择性起源，由于三苯基硅基与底物的位阻效应，形成R构型的反应过渡态能量比S构型更低一些，使反应过程对于形成R构型产物更为有利。
在该工作中，作者团队基于不对称Suzuki-Miyaura偶联开发了轴手性芳基烯烃骨架的新构建方法。所使用的三苯基硅基取代的配体可以在非常温和条件下，以高产率、高对映选择性与高E/Z比为卤代芳烃与烯基硼酸酯的不对称交叉偶联反应提供高活性与选择性控制。
该研究得到了国家自然科学基金、广东省催化重点实验室和深圳市科创委等项目资助。该论文第一作者为深圳大学博士后邱圣祺，通讯作者为深圳大学张俊民副教授和南方科技大学谭斌教授、余沛源助理教授（计算化学），深圳大学为第一完成单位。
该研究成果有利于丰富构建芳基-烯烃轴手性的化合物库，而且有助于推动这类骨架结构在催化、医药、材料化学领域的发展和应用。全文论文链接见：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202211211。
论文作者简介：
张俊民，男，博士，副教授（特聘研究员），博士生导师，广东省高等学校优秀青年教师，深圳市高层次人才，深圳大学“荔园优秀青年教师”，现任深圳大学分子科学国际合作联合研究中心副主任（执行主任）。2010年6月在中山大学药学院有机化学专业获理学博士学位，2010年9月至2014年2月在新加坡南洋理工大学做博士后研究，2014年3月作为海外高层次人才引进，入职深圳大学化学与环境工程学院任副教授（独立课题组长），主要从事有机与药物合成（绿色可持续的催化合成、不对称催化与手性药物合成）方向的研究工作。目前完成和主持国家自然科学基金项目2项、广东省教育厅科研项目3项、深圳市科研项目7项（含基础研究重点项目1项）。至今以第一作者/通讯作者在Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.（2篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（2篇）、Adv. Mater.、ACS Nano、Chem. Sci.、Green. Chem.（2篇）、Adv. Funct. Mater.、ChemSusChem、Org. Chem. Front.（2篇）、Org. Lett.（3篇）等中科院一区期刊发表论文23篇。
邱圣祺，男，博士，于2019年6月中国科学技术大学博士毕业，2019年9月入职深圳大学化学与环境工程学院博士后。目前以第一作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Org.Lett.等杂志发表论文4篇。
