近日，大湾区大学（筹）理学院刘霖课题组与南方科技大学刘心元教授、顾强帅副教授合作，在环丙基自由基不对称炔基化取得新进展。相关成果以 “Copper-catalysed synthesis of chiral alkynyl cyclopropanes using enantioconvergent radical cross-coupling of cyclopropyl halides with terminal alkynes”为题发表在化学顶级期刊《自然-合成》（Nature Synthesis）上。刘霖研究员为本论文共同第一作者，大湾区大学（筹）理学院、东莞市大湾区高等研究院以及广东省动力系统与神经系统交叉研究重点实验室为第三完成单位。该研究工作得到国家自然科学基金委、科技部、深圳市科创委、深圳市诺贝尔奖科学家实验室等项目的大力资助。
研究背景
手性环丙烷作为最小的全碳环，既广泛存在于天然产物、医药、农药、香料与材料中，又作为重要的合成子应用于复杂分子与聚合物的合成中，尽管该类单元当前已发展了多种合成方法，但利用廉价易得的外消旋环丙烷通过立体汇聚式的策略直接合成手性环丙烷的报道则相对较少，因此发展一种通用的催化体系实现多官能团取代手性环丙烷的高效构建，具有重要的研究意义和实际应用价值。
研究成果
基于前期工作，本团队设想通过组内发展的铜/手性阴离子配体催化剂用以实现外消旋环丙烷卤代烃与末端炔烃的不对称自由基碳–碳交叉偶联反应。具体地，通过单电子还原可将外消旋环丙烷卤代烃转化为可快速翻转的环丙基自由基，随后该自由基与手性铜炔物种结合，实现高度对映选择性的 C–C 键构建。在具体的条件优化中，我们发现使用手性阴离子N,N,N-配体与Cu(II)盐的结合，从而提高Cu(II)物种的浓度，调整铜催化剂的氧化还原态，可提高反应的化学选择性，从而精准高效地构建了结构多样性的手性炔基环丙烷分子砌块。随后，基于卤素和炔烃均能很好的转化，我们快速构建了多种有价值的立体中心的手性环丙烷化合物，证实了该反应的实用性和应用价值。
研究背景和本文工作
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