近日，云南大学药学院金毅课题组在国际学术期刊ACS Catalysis与Advanced Science上分别在线发表了题为“Rh-Catalyzed Enantioselective Synthesis of Acyclic Quaternary Carbons via Carbene Insertion”与“Water-Catalytic Deconstructive and Proton Transfer Cyclopropanation of Sulfoxonium Ylide with Olefin”的卡宾合成化学相关研究论文。

论文“Rh-Catalyzed Enantioselective Synthesis of Acyclic Quaternary Carbons via Carbene Insertion”基于团队前期在金属卡宾化学研究方面取得的进展，以屏蔽的策略首次实现手性金属卡宾机制的不对称C-C键插入反应。该研究通过使用前期工作中合成并报道的烯酮腙类化合物，对烯酮腙单晶结构的分析，发现其腙部分的一个苯环能够对烯胺酮骨架产生有效的空间屏蔽作用。这一发现为该研究提供了关键思路，通过空间位阻效应屏蔽烯酮-氮结构中的配位原子，从而阻断反应底物与手性二铑催化剂之间的相互作用，实现铑催化的手性金属卡宾的不对称C-C键插入反应。在此基础上，进一步研究了手性二铑催化剂在亲核物质存在下的反应机制，为理解该催化体系的反应提供了新的见解。

云南大学为论文第一单位，云南大学博士研究生何坤为论文第一作者，云南大学金毅教授、邵志会教授和王英程副教授为论文的共同通讯作者。

该工作得到国家自然科学基金（22267021、22067020、22371248、22361047 和 22171240）、云南省基础研究项目（202401BF070001-021、202301AS070021、202401AW070001、202301AU070002）、江西省“双千计划”创新领军人才项目（S2021DQKJ2195）、云南省创新团队项目（202405AS350010）以及西南联合研究生院云南省科技项目（202302AP370004）。同时感谢云南大学先进分析测试中心提供的样品测试服务。

论文“Water-Catalytic Deconstructive and Proton Transfer Cyclopropanation of Sulfoxonium Ylide with Olefin”基于团队前期在非金属催化的卡宾化学研究方面取得的进展，以水催化的策略首次实现了烯烃的结构环丙烷化反应。在有机合成中，烯烃的环丙烷化反应是构建环丙烷骨架最常用的方法之一。而传统的烯烃直接环丙烷化方法无法修饰烯烃α-碳或β-碳上的官能团。近年来，通过开环反应实现环烷烃衍生物解构的方法已成为有机合成中极具吸引力的骨架跃迁策略。基于以上骨架跃迁策略，该研究提出了一种通过"闭环-开环-闭环"策略实现的解构性环丙烷化反应，该反应能够实现官能团从一个碳骨架向烯烃α-或β-碳的迁移，从而达成环丙烷化合物的区域选择性合成，并通过控制实验和DFT计算研究，成功阐明了水分子参与质子转移的反应机理，为理解该催化体系的反应提供了新的见解。

云南大学为论文第一单位，云南大学博士研究生于祥林为论文第一作者，云南大学金毅教授和哈尔滨工业大学（深圳校区）宋丽娟教授为论文的共同通讯作者。

该工作得到国家自然科学基金（Nos. 22267021 和 22203023）、云南省基础研究项目（202401BF070001-021）、江西省“双千计划”领军人才创新项目（S2021DQKJ2195）、云南省创新研究团队项目（202405AS350010）以及广东省自然科学基金（2022A1515011859）。作者还感谢云南大学先进分析测试中心提供的样品测试服务。本研究还得到了深圳湾科技园的支持。

来源：自然资源药物化学重点实验室

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲