麻生明 - 中國科學院院士

相關研究

聯烯是一類含有累積二烯（C=C=C）結構的化合物，具有獨特的反應活性和應用價值。麻生明老師是國際聯烯化學領域的領軍人物之一，開發了一系列由簡單易得的市場化化學品出發高效合成聯烯的方法，主要研究成果如下：

1. Allenation of Terminal Alkynes (ATA)

開發從由簡單易得的市場化化學品出發高效合成聯烯對于提升聯烯在合成化學中的影響力具有重要的意義。1979年，Crabbe?等開創性地報道了一例末端炔、二異丙胺和多聚甲醛在溴化銅誘導下合成聯烯的方法。[1] 但是這一方法底物范圍窄，僅限于使用多聚甲醛合成單取代?位手性聯烯，所以未受到重視。自2009年以來，麻生明課題組對這一聯烯的合成反應進行了系統的研究，得到了學術界的廣泛認可，并將其命名為端炔聯烯化（Allenation of Terminal Alkynes，縮寫為ATA）反應。[2] 首先，他們針對Crabbe?發展的單取代聯烯合成方法進行反應關鍵參數的改變，使得該反應的產率和底物適用范圍得以大幅提高。[3] 接著，開始突破反應只適用于多聚甲醛的限制，發現了碘化鋅或碘化銅可以促進除多聚醛外的一般醛和端炔的ATA反應以用于合成1,3-二取代聯烯，這一進展極大地拓展了ATA反應在聯烯合成中的適用應用。[4] 相較于醛，酮的反應活性較低，發展酮的ATA反應來合成三取代聯烯具有更大的挑戰。2013年，通過對過渡金屬鹽催化劑的系統篩選，他們最終發現可以在碘化鎘的協助下實現末端炔和酮的ATA反應

在發展ATA反應的同時，麻生明課題組又開始探究對映選擇性端炔聯烯化（Enantioselective Allenation of Terminal Alkyne，縮寫為 EATA）反應，實現手性聯烯的合成。經過十多年的發展，他們在該領域取得了一系列進展，通過醛的EATA反應，可以高效和多樣性的構建手性1,3-二取代聯烯。[2] EATA反應主要通過兩種策略來實現：1、手性配體策略—借助手性配體，以末端炔烴、醛和非手性胺為底物合成手性1,3-二取代聯烯。[8] 2021年又發展了具有自主知識產權的Pyrinap配體；[9] 2、手性胺策略—發現用廉價的市場化化學品、手性二苯基脯氨醇或二甲基脯氨醇作為手性胺，成功實現了高對映選擇性聯烯產物的合成。[10] 發展的這一溴化銅催化的EATA反應具有非常廣的底物普適性，對于炔丙醇、高炔丙醇、炔丙胺和炔酸酯等末端炔烴，活性官能團不需保護直接用于反應實現手性聯烯的構建。[11] 最近，使用氯化亞銅和溴化銅的混合催化體系，他們發展了2-炔醛的EATA反應，實現了手性共軛炔基聯烯的高效合成。[12]

在發展ATA和EATA反應的同時，麻生明課題組也在積極探索該類反應在天然產物全合成中的應用。以EATA反應為關鍵步驟，他們完成了一系列天然產物的高對映選擇性全合成，主要包括天然聯烯、γ-丁內酯類天然產物和Scorodonin等。[12-14] 以ATA反應合成的聯烯醇為基本原料，發展了化學印章（chem-stamp）策略，實現了天然和具有藥物活性的天然萜類化合物的合成。[15]