新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院（以下簡(jiǎn)稱“新國(guó)大蘇研院”）吳杰團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然?通訊》（《Nature Communications》）上發(fā)表最新研究成果,。該成果提供了一種新穎的烷烴碳?xì)滏I和脂肪醛碳?xì)滏I的直接烯基化策略,，可以將豐富廉價(jià)的化工原料轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒郊又档南N產(chǎn)物。這一策略也適用于復(fù)雜分子的后期修飾,，可以選擇性地在藥物分子和天然產(chǎn)物骨架中引入碳碳雙鍵官能團(tuán),，避免了從頭設(shè)計(jì)合成路線，顯著提高了分子合成的經(jīng)濟(jì)性,，有望在藥物結(jié)構(gòu)優(yōu)化,、天然產(chǎn)物合成等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

碳?xì)滏I是一類基本的化學(xué)鍵,，存在于幾乎所有的有機(jī)化合物中,。碳?xì)滏I的鍵能非常高，碳元素與氫元素的電負(fù)性又很接近,，因而碳?xì)滏I的極性很小,，這些因素使得碳?xì)滏I非常惰性,，在溫和條件下將碳?xì)滏I選擇性催化活化、構(gòu)建其它含碳化學(xué)鍵存在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的雙重挑戰(zhàn),，是化學(xué)研究的一個(gè)基本問(wèn)題,，也是制約分子合成和制備獲得重大突破的瓶頸問(wèn)題。而烯烴是有機(jī)化學(xué)中極其重要的一類分子,，因?yàn)樗鼈冇胸S富的反應(yīng)性,、可以轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N官能團(tuán)。以廉價(jià)豐富的烯烴為原料,，直接將碳?xì)滏I烯基化是一種原子經(jīng)濟(jì),、步驟經(jīng)濟(jì)的烯烴合成策略，也是一種很有吸引力的分子修飾策略,。

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,，過(guò)渡金屬催化的芳烴和雜芳烴碳?xì)滏I的烯基化已經(jīng)較為成熟，但是烷烴和醛碳?xì)滏I的烯基化至今仍充滿挑戰(zhàn),，存在需要導(dǎo)向基團(tuán),、使用貴金屬和當(dāng)量氧化劑、需要大過(guò)量的碳?xì)涞孜锏葐?wèn)題（圖1a, b）,。為解決這一難題,，吳杰團(tuán)隊(duì)提出利用氫原子轉(zhuǎn)移催化與鈷催化的協(xié)同策略（圖1c），實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單烷烴,、脂肪醛和復(fù)雜藥物分子碳?xì)滏I的選擇性直接烯基化（圖2）,。

圖1 烷烴和醛的碳?xì)滏I烯基化策略

圖2 反應(yīng)條件與代表性產(chǎn)物

該研究提供了一種高效簡(jiǎn)潔的烷烴碳?xì)滏I和脂肪醛碳?xì)滏I的直接烯基化策略，反應(yīng)無(wú)需導(dǎo)向基團(tuán),、無(wú)需外源氧化劑,、反應(yīng)條件溫和、官能團(tuán)兼容性好,、具有高度的區(qū)域選擇性和反式烯烴選擇性,、且使用一當(dāng)量碳?xì)涞孜铩＿@一反應(yīng)體系可以應(yīng)用于烯烴合成,、藥物后期修飾,、天然產(chǎn)物合成。此外,，這是第一例利用氫原子轉(zhuǎn)移催化與鈷催化的脫氫偶聯(lián)協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)碳?xì)滏I的活化并構(gòu)筑碳碳鍵的報(bào)道,，這也為高效選擇性碳?xì)浠罨峁┝诵碌乃悸贰?/span>

新國(guó)大蘇研院的科研工作聚焦前沿技術(shù)，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展強(qiáng)關(guān)聯(lián),，與蘇州工業(yè)園區(qū)及地方科技深融入,，開展原創(chuàng)性、應(yīng)用性研究,，已建立“環(huán)境與能源納米科技,、智慧醫(yī)療科技,、大健康食品科技”三大卓越研究中心，旨在通過(guò)產(chǎn)業(yè)化用科技賦能區(qū)域創(chuàng)新升級(jí),。目前,，研究院承擔(dān)各項(xiàng)科研項(xiàng)目100余項(xiàng)，在國(guó)際著名期刊發(fā)表了700余篇有影響力的科研論文,，其中1篇發(fā)表在Nature母刊,，7篇發(fā)表在Nature子刊。

【專家簡(jiǎn)介】

吳杰博士是新國(guó)大蘇研院研究員,，其領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金的多項(xiàng)研究項(xiàng)目,。吳杰博士課題組從事流動(dòng)合成、光催化有機(jī)反應(yīng),、合成自動(dòng)化和綠色化學(xué)等領(lǐng)域的研究,，在利用廉價(jià)易得的氣體和C-H, Si-H底物光照合成高附加值化學(xué)品中取得了突破性的進(jìn)展。于不到五年的課題組創(chuàng)立期間,，先后在JACS, ACIE, CHEM, Nat. Commun.等國(guó)際一流期刊上發(fā)表論文30余篇,，授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng),。吳杰博士曾獲The CSJ Distinguished Lectureship Award(2020), Thieme Chemistry Journal Award(2019), NUS Chemistry Department Young Chemist Award(2018), Asian Core Program Lectureship Award(2017-2019),。