近日，我院孔望清教授受美国化学会Accounts of Chemical Research杂志邀请撰写专题综述，总结了该课题组在镍催化配体调控的选择性还原环化/交叉偶联方面的特色研究成果。该论文从实现环化对映选择性和环化模式的控制两方面进行了全方面的归纳总结，并对该领域的未来发展方向给出了具有前瞻性的展望。相关研究成果以题为“Nickel-Catalyzed Ligand-Controlled Selective Reductive Cyclization/Cross-Couplings”在美国化学会旗下顶级学术期刊Accounts of Chemical Research上发表，并被选为正封面论文。高等研究院博士研究生潘琪为该论文第一作者，孔望清教授为通讯作者，高等研究院为论文的唯一署名单位。

        全碳取代的季碳立体中心广泛存在于天然产物和药物分子中，而传统的钯催化氧化还原中性的烯烃双官能团化反应构建季碳立体中心的策略由于有机金属亲核试剂的低化学选择性和空气敏感性受到了限制。另一方面，镍催化的还原性交叉偶联为构建C-C键开启了一种新的模式，实现两种不同亲电试剂的直接偶联而无需预先制备有机金属亲核试剂，然而其使用的烷基前体通常不稳定且需要多步合成。为了解决这一挑战性的问题，自2017年起，孔望清课题组专注于通过选择性环化/交叉偶联策略开发镍催化的烯烃还原双官能化反应，多年来在该领域开展了系统、深入的探索，并取得了丰硕的科研成果。该论文首先总结了课题组对还原环化/交叉偶联反应的对映选择性控制，并拓展了亲电试剂的范围，包括芳基卤化物、乙烯基卤化物、炔基卤化物、偕二氟烯烃、CO₂、三氟甲基烯烃和氰基亲电试剂等，构建了多类含季碳立体中心的手性杂环化合物。这种方法的应用潜力也在生物活性天然产物和药物分子的合成中得到证明。其次，通过调整镍催化剂的电性和空间位阻，开发了配体调控的区域发散性还原环化/交叉偶联反应，从相同的底物出发，构建结构多样的杂环分子骨架。这种配体导向的发散合成方法为未来开发更具选择性的催化剂体系打开大门，并有望解决合成化学中区域选择性控制的长期需求。

图1.镍催化配体调控的选择性还原环化/偶联反应

        该研究工作得到了国家自然科学基金委、湖北省自然科学基金委及武汉大学的经费支持。

        论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.2c00771