近日,郑州大学化学学院在碳硼烷不对称B-H键活化研究领域取得积极进展。该研究利用钯/手性磷酸协同催化策略,创新性地实现了碳硼烷对α,β-不饱和羧酸的不对称反Michael加成,即碳硼烷加成在了羧基的α位。
碳硼烷及其衍生物凭借其独特的三维立体结构,以及优异的热稳定性与化学稳定性,被广泛应用于生物医学、光化学、超分子与配位化学、材料化学等多个领域。因此,对碳硼烷进行选择性官能团化,从而得到多种功能性碳硼烷,成为近年来的研究热点之一,且取得了显著进展。然而,对于手性碳硼烷衍生物,现阶段仍缺乏有效的不对称合成手段,是碳硼烷化学领域亟待攻克的难题。
针对上述问题,研究团队采用钯/手性磷酸协同催化体系,成功实现了碳硼烷对α,β-不饱和羧酸的不对称加成反应。与传统α,β-不饱和羧酸加成反应的产物构型不同,该反应专一性生成反Michael加成产物。DFT计算结果表明,反应过程中形成的稳定五元环钯中间体,是决定产物构型、促成反Michael加成产物生成的关键因素。这项工作对碳硼烷的不对称B-H键活化研究及反应机理探索均具有重要的指导意义。
相关成果以“Palladium-catalysed asymmetric antiMichael-type addition ofα,β-unsaturated carboxylic acids with carboranes”为题发表在国际权威期刊《Nature Catalysis》上。郑州大学化学学院2025级博士生雷超、2024届硕士毕业生卢雯和2023级硕士生申婷婷为论文共同第一作者。郑州大学化学学院陈学年教授、马艳娜副研究员和魏东辉教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金以及郑州大学人才学科项目的支持。
文章链接:
https://doi.org/10.1038/s41929-026-01480-4
郑州大学化学学院在碳硼烷不对称B-H键活化研究领域取得积极进展