近日，华东理工大学化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心陈宜峰课题组在《自然化学》上发表了研究文章，在线报道了课题组利用外消旋烷基卤代烃对映汇聚式自由基加成反应构建连续手性中心的研究新进展。
据介绍，手性C(sp³)–C(sp³)键作为有机分子的核心组成部分，广泛存在于药物、天然产物等生物活性分子及功能材料中。烷基卤化物作为自然界中广泛存在的重要化合物，其参与的过渡金属催化对映汇聚式交叉偶联反应是构建该类化学键的重要手段之一。然而，现有方法大多局限于单一手性中心的构建，如何以外消旋烷基卤化物为原料，高效构建含相邻手性中心，特别是天然产物中常见且空间位阻较大的含季碳立体中心的分子结构，目前仍是合成化学中一项极具挑战性的课题。
针对上述科学问题，陈宜峰课题组近期提出不对称还原加成新策略，以稳定易得的有机亲电试剂替代传统金属有机试剂，直接构筑手性碳-碳键，并受邀在中国化学会旗舰期刊CCS Chemistry撰写综述，与合作者系统总结该领域的研究进展。
在本次发表于Nature Chemistry的研究中，课题组成员在手性钴催化剂调控下，发展了外消旋烷基卤代物与亚胺的对映汇聚式还原加成反应，成功实现了连续手性中心（3°-3°、3°-4° 与 4°-4°）的高效构建。该反应条件温和，底物适用范围广，能够以优异的对映选择性和非对映选择性，合成多种含连续立体中心的手性季碳氨基酸、有机膦化合物、氨基醇、γ-内酰胺及C-糖基氨基酸等重要结构单元，为复杂手性分子的高效简洁合成提供了创新性解决方案。
此外，课题组通过机理实验揭示了反应路径，并结合天津大学黄跟平课题组完成的DFT理论计算，对反应的立体选择性控制机制作出了合理解释。