手性雙噁唑啉( BOX)作為一類重要的優勢手性配體，已被廣泛的應用于各類不對稱催化反應中。手性聯咪唑啉配體骨架(BiIM)與BOX中的聯噁唑啉配體(BiOX)相似，目前已有報道與鈀、鎳等金屬配位來實現反應的高對映選擇性控制。對于某些反應，BiOX類配體表現差強人意，而使用BiIM則可能成功實現反應的不對稱催化，使BiIM有望與BiOX類配體形成一種強有力的互補。BiIM較BiOX有著許多潛在的優勢(圖1)：

1，用N原子取代O原子可以引入額外的取代基，不同N-取代基可以調節電子效應，同時影響著3位N的電子云密度、配位強度以及配體的堿性和親核性等。

2，體積較大的N-取代基影響配體的二面角曲向或具有形成π-π等弱相互作用的N-芳基取代基有助于調節配體的空間位阻效應，增加結構的剛性。

3，附加的取代基還提供了很好的載體固定位，為開發非均相 BiIM催化劑提供了潛力。

圖 1 手性聯咪唑啉配體潛在優勢

由此可見，手性聯咪唑啉配體提供更多的空間用于配體修飾，從而可以跟BiOX形成互補。2001年，Dupont課題組首次應用BiIM實現烯烴的不對稱氫芳基化反應。2004年，Casey課題組利用BiIM成功實現烯丙位立體選擇性烷基化。2015年，鄭州大學宋毛平課題組合成了N-芳基取代的BiIM配體并通過了鈀催化的烯丙基化反應,證明了其在不對稱催化中具有重大發展潛力。 自2019年至今，浙江大學陸展教授改進并合成了一系列的手性聯咪唑啉配體，并成功應用于各種反應中， 包括不對稱交叉偶聯反應，不對稱還原芳基化和烯基化反應等 ，下面介紹一下陸展教授的關于手性聯咪唑啉配體(BiIM)的相關研究：

2019年，陸展課題組首次將改進后的BiIM配體成功應用到不對稱自由基型交叉偶聯反應中，通過可見光/鎳協同催化實現了高對映選擇性的芐位C（sp ³ )? H的芳基化。該不對稱交叉偶聯方法對含有不同官能團的芳基溴化物都具有很好的耐受性，他們合成了一系列有價值的手性的1,1-二芳基烷烴，包括藥物中間體和生物活性分子。該反應在溫和條件下順利進行，無需使用外部氧化還原試劑( Nat Commun 10,3549( 2019 ))（圖2） 。至此以后，BiIM配體得到國內外許多課題組的重視，以BiIM作為手性配體的各種自由基型反應被相繼報讀。

圖 2

2021年，陸展組報道了一種光氧化還原Ir/Ni雙催化方法，以新型的BiIM為配體，實現烷基苯、烯基溴進行不對稱交叉偶聯反應，從而合成了手性烯丙基產物分子，反應條件溫和，反應的立體選擇性達到93%  ee 和 >20/1E/Z選擇性，而且該反應底物具有很好的官能團兼容性( ACS Catal. 2021, 11(17),11059-11065)（圖3）。

圖 3

2022年，陸展課題組報道了在光氧化還原/鎳雙重催化下，首次利用手性聯咪唑啉配體實現芐基氯的不對稱還原芳基化和烯基化。BiIM配體以良好的產率以及立體和對映選擇性獲得1,1-二芳基烷烴和芳基烯丙基化合物。該方法具有很好的耐受性，并通過后期功能化和克級反應證明該方法的穩定性( Chin.J.Chem . ,40:1033-1038. )（圖4） 。

圖 4

目前，陸展教授自主設計的BiIM配體在不對稱催化反應已經展露頭角，表現出了非常優異的催化活性和手性誘導能力，充分說明了其在不對稱催化的反應中擁有非常不錯的應用前景。下面，針對反應類型對BiIM配體在不對稱催化反應中的應用進展做簡要介紹。

2021年，蘇黎世大學CristinaNevado教授課題組利用 BiIM配體 實現乙烯基酰胺底物高效不對稱還原氫芳化反應，可在室溫條件下，獲得對映體富集的 α - 芳基苯甲酰胺化合物 ( Angew.Chem.Int . Ed.2021.60.1605 )（圖5） 。

圖 5

2021年，普林斯頓大學AbigailG.Doyle報道了BiIM配體 實現苯乙烯氧化物與芳基碘化物之間實現了對映選擇性還原偶聯。該反應能夠通過消旋的環氧化物作為反應物，以立體匯聚反應方式生成對映富集的 2,2-雙芳基醇 ( J.Am.Chem . Soc.2021.143.(38).15873-15881 )（圖6） 。

圖 6

2022年，廈門大學霍浩華教授課題組利用 BiIM配體 實現光裂解產生活潑氯自由基被馴服用于不對稱催化，進而應用于α-芳基胺和α-雜芳基胺的高效不對稱模塊化合成( J . Am.Chem.Soc. 2022  144 (19),8797-8806)（圖7） 。

圖 7

陸展教授,博士生導師

2003年畢業于浙江大學化學系，獲理學學士學位；2008年畢業于浙江大學化學系，獲理學博士學位；2008-2012年美國威斯康辛大學麥迪遜分校化學系博士后。2012年底加入浙江大學化學系，并被聘為特聘研究員、課題組長、博士生導師。2018年底晉 升為教授，兼任浙江大學化學前瞻技術中心（htt:www.zjunhu.zdu.cn/) 獨立P I 。

陸展博士主要從事于基于手性配體設計的地球豐產過渡金屬高選擇性催化和可見光催化反應研究。基于廉價金屬原子半徑較小、價態、自旋態和配位模式易變等特點，已設計和構建了一系列適合鐵、鈷的新型非C2對稱含氮三齒手性配體及其鈷、鐵配合物，并將其應用于鐵、鈷催化烯烴的不對稱氫官能團化反應，解決了一些貴金屬催化劑無法實現的挑戰性難題，例如大宗化學品1-丁烯的高選擇性不對稱硅氫化和胺氫化等反應。這些結果為解決豐產金屬催化反應的催化效率及選擇性控制等關鍵科學問題提供了一些新思路和新方法。利用可見光催化劑有效的單電子氧化還原和能量轉移能力，發展新型自由基反應并實現其不對稱轉化。陸展博士在J.Am. Chem. Soc.，Angew.Chem. Int. Ed.，Chem，NatureCommunications等國際著名學術期刊上發表論文90余篇，被他引5000余次，撰寫英文章節2章，獲授權中國發明專利10余項；曾獲國家優秀青年科學基金、ThiemeChemistry Journal Award等資助和榮譽。

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