近来,东北师范大学化学学院毕锡和教授领导的卡宾化学团队在有机分子单原子骨架修改范畴获得了系列研讨开展。环绕“邻三氟甲基苯磺酰腙(Triftosylhydrazone)”卡宾化学展开了体系研讨工作,2024年在《天然·化学》(NatureChemistry)等化学范畴尖端期刊上宣布论文十余篇,推动了这一前沿范畴的开展。
对有机分子进行准确的分子修改,敏捷添加分子骨架的多样性和复杂性,是现代有机组成的中心内容。毕锡和课题组以氟烷基Triftosylhydrazone原位生成氟烷基卡宾为东西,通过对过渡金属催化剂、添加物、温度等反响参数的精密优化,化学挑选性地完成了吲哚的骨架“一碳”刺进反响、C3H键偕二氟烯基化反响、2,3-环丙烷化反响及串联的2,3-环丙烷化/N1H键偕二氟烯基化反响,以此来完成了对吲哚中心骨架和外围CH键的多样性分子修改,制备了结构多样的含氟的氮杂环化合物。该效果以“Tunablemoleculareditingofindoleswithfluoroalkylcarbenes”为题,宣布在化学类世界尖端期刊NatureChemistry(2024,16,988)上。国家天然科学基金委以“我国学者在氮杂环多样性分子修改方面获得开展”为题,报导了这一研讨开展。在此根底上,成功完成了更具挑战性的金属卡宾对吲哚/吡咯骨架的不对称去芳构化刺进,制备了系列三氟甲基替代的手性氮杂环化合物,这是首例氮杂芳烃的不对称单原子骨架修改反响(Nat.Chem.2024,inpress)。以氟烷基Triftosylhydrazone原位生成双替代卡宾为东西,完成了金属卡宾对更具芳香性的吡咯和1,2-唑类芳香化合物的去芳构化刺进,完成了五元杂环到六元杂环的直接转化,相关研讨效果均宣布在世界闻名期刊德国应用化学(.Ed.2024,63,e202401359和2024,63,e202313807)上,两篇论文均被修改遴选为“VIP”论文。建立了吲哚类化合物高度对映挑选性的环丙烷化反响,这是迄今为数不多的相关报导,为吲哚的不对称扩环反响奠定了根底(Angew.Chem.Int.Ed.2024,63,e202408220)。以单替代卡宾替代双替代卡宾,通过金属卡宾对吲哚/吡咯骨架的刺进反响,完成了吲哚/吡咯“变”喹啉/吡啶,提出了新的反响机制,处理经典Ciamician-Dennstedt反响一定要运用α-卤代卡宾的问题(un.2024,15,9998)。单原子骨架修改的战略进一步拓宽到非芳香性杂环化合物,完成了烯基卡宾对非芳香性三元氮环的“一碳”刺进,成功构建了药物学研讨上重要的四元氮环分子骨架(Angew.Chem.Int.Ed.2024,63,e202318072,“VIP”论文);开展了“氧”到“碳”的单原子替换战略,完成了三元氧环到三元碳环化合物的直接转化(mun.2024,15,1951)。
鉴于课题组在单原子骨架修改范畴获得的明显开展,范畴闻名学者—加州大学伯克利分校RichmondSarpong教授和芝加哥大学MarkLevin教授,约请课题组在美国化学会《AccountsofChemicalResearch》上编撰总述文章,体系介绍课题组在这一范畴获得的研讨效果(Acc.Chem.Res.2024,inpress),这是课题组近五年第三次在这一化学范畴重要期刊上宣布总述文章(Acc.Chem.Res.2022,55,1763;2020,53,662)。一起,获邀在美国化学会《ChemicalReviews》编撰总述文章,体系介绍了磺酰腙卡宾化学的开展前史、现状及未来趋势(Chem.Rev.2024,minorrevision)。
2015年,有机化学被遴选为我校重点学科方向,在学科带头人(PI)毕锡和教授带领下,重视学科方向凝练、精心构建学术品牌,通过十年建造,逐步形成了特征明显的卡宾化学研讨方向。团队原创性规划开展了高效的卡宾前体化合物“邻三氟甲基苯磺酰腙”,并将其命名为“Triftosylhydrazone”。根据这一原创性发现,团队连续在《天然·化学》(NatureChemistry)、《天然·通讯》(NatureChemmunications)、《德国应用化学》(AngewandteChemie)、《化学》(Chem)等化学范畴重要期刊上宣布论文五十余篇,证明了其在有机组成化学中的巨大潜力,招引了同行的广泛重视和盯梢研讨,树立了标志性的学术品牌。
除了科学研讨,毕锡和团队在队伍建造、基金项目、学术沟通等方面也获得了明显开展。团队重视队伍建造,形成了小规模、富于创造性的科研团队。近两年,在基金、人才方面获得了活跃开展:1人当选国家级人才;获批国家天然科学基金6项(1项重点项目、2项面上项目、1项青年基金、1项外国学者研讨基金及1项世界合作与沟通项目)。团队重视学术沟通,成功举办了首届“卡宾化学前沿论坛”和“东师有机组成前沿穿插论坛”,提升了东师有机化学学科影响力。
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