中國科學技術大學精準智能化學重點實驗室、化學與材料科學學院傅堯教授、陸熹副教授等在烷基偶聯領域取得進展。研究團隊發展了鈷催化芳香亞結構輔助的烯烴氫烷基化反應，為氘代藥物等手性功能分子的合成開辟了新途徑。7月10日，國際期刊《自然·合成》（Nature Synthesis）在線發表了該項工作。

烷基碳中心在有機分子和功能材料中起到支撐“三維立體”結構的作用，并賦予這些分子獨特的性質和功能。烯烴氫烷基化反應使用穩定且常見的烯烴作為原料，通過金屬氫物種與烯烴反應，生成烷基金屬中間體，從而精確構建烷基碳中心。然而，控制這種反應的立體化學選擇性一直是個挑戰，通常需要特定的路易斯堿性基團或極性雜原子官能團的輔助。

圍繞上述挑戰，傅堯和陸熹團隊深入研究了烷基金屬中間體結構和反應規律性，成功建立了一種利用C-H…π非共價相互作用（一種化學弱相互作用）來控制反應選擇性的新模式。在該過程中，苯乙烯底物的π電子體系與催化劑中的氫原子之間形成C-H…π相互作用，從而精確控制了反應的立體化學選擇性。這使得鈷催化的烯烴氫烷基化反應能夠順利進行，精準構建了芳基鄰位手性烷基碳中心，解決了無雜原子烯烴氫烷基化反應立體化學不可控的問題。該反應適用于多種底物，并且具有出色的官能團兼容性。此外，該催化體系還能實現烯烴的氘化烷基化，在藥物分子和天然產物的合成與修飾中展現出應用潛力。

該研究為烯烴官能化反應的立體選擇性控制提供了新模式，同時為氘代藥物等手性功能分子的合成開辟了新途徑。

圖.芳香亞結構輔助的鈷催化烯烴氫/氘烷基化及其氘代藥物合成應用

該項研究得到了國家自然科學基金委、中國科學院青年創新促進會、安徽省科技廳、安徽省生物質潔凈能源重點實驗室和博士后創新人才支持計劃的資助和支持。

論文標題：Enantioselective Alkene Hydroalkylation Overcoming Heteroatom Constraints via Cobalt Catalysis

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s44160-024-00581-x

（精準智能化學重點實驗室、化學與材料科學學院、科研部）