我院叶龙武和吕鑫教授课题组在基于炔酰胺的杂环合成方法学研究方面取得重要进展，相关成果以“Enantioselective functionalization of unactivated C(sp3)–H bonds through copper-catalyzed diyne cyclization by kinetic resolution”为题于近日在线发表于Nature Communications。
碳氢键是有机化合物中存在最为广泛的化学键之一，如何实现碳氢键的不对称转化一直以来是化学家研究的热门领域。在诸多种类的碳氢键中，惰性饱和碳氢键（C(sp3)–H）由于其化学环境相似、化学键键能高、反应活性差等特点，使得其不对称转化极具挑战。
叶龙武教授课题组基于其前期廉价金属催化1，5-二炔环化反应（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 16961; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 7618; Chem. Sci. 2021, 12, 9466; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202115554; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210637; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303670; Chem. Sci., 2023, 14, 3493; Nat. Commun. 2023, 14, 7058）的研究基础，从炔丙位带有支链的二炔底物出发，将廉价金属Cu(I)与上海有机所唐勇院士课题组发展的带有大位阻边臂的双噁唑啉（SaBOX）手性配体相结合作为催化剂，通过动力学拆分的方式高效高对映选择性地构建系列手性吡咯并环骨架和手性二炔骨架。该反应具有以下特点：（1）通过远程立体化学控制策略，首次实现了金属催化的烯基阳离子参与的不对称惰性C(sp3)–H键插入反应；（2）建立了基于炔烃的不对称惰性C(sp3)–H键转化；（3）首次利用二炔环化的方式实现动力学拆分反应。该反应具有良好的底物普适性，对于大多数底物表现出优秀的对映选择性，动力学拆分选择性因子最高达750。通过密度泛函理论（DFT）计算，进一步明晰了该类不对称催化反应的机理和动力学拆分机制。
该研究工作主要由叶龙武教授课题组2021级博士生陈阳波完成，并得到课题组其他研究生和本科生协助。理论计算部分由吕鑫教授课题组2023届硕士毕业生刘立高完成。特别感谢魏赞斌工程师协助完成单晶测试。研究工作得到国家自然科学基金委（22125108、22331004、22121001、92056104）、beat365官方网站校长基金（20720210002）、国家基础科学人才培养基金（J1310024）等资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-46288-7
