卡賓是有機(jī)反應(yīng)的一類重要中間體，其特征是具有高度的反應(yīng)活性，但是相應(yīng)地反應(yīng)的選擇性差，在合成中的應(yīng)用有限。通過卡賓與金屬的絡(luò)合形成金屬卡賓可以有效地穩(wěn)定這類活潑中間體，從而極大地提高其反應(yīng)選擇性。經(jīng)由金屬卡賓的催化反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展成為有機(jī)合成化學(xué)中的一個十分重要的領(lǐng)域，其中一些反應(yīng)在藥物分子等的合成中得到工業(yè)應(yīng)用。金屬卡賓反應(yīng)在化學(xué)生物學(xué)以及材料科學(xué)等領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。

經(jīng)由金屬卡賓的偶聯(lián)反應(yīng)

除了過渡金屬催化的卡賓偶聯(lián)之外，該課題組最近在金屬卡賓反應(yīng)的立體選擇性控制研究中也取得重要進(jìn)展，實現(xiàn)了高對映選擇性的硫葉立德[2,3]-sigma重排反應(yīng)（Doyle-Kirmse反應(yīng)），建立了不對稱三氟甲硫基化的新途徑。三氟甲硫基（SCF3）由于具有獨特的電子性能、高穩(wěn)定性以及高親脂性，在藥物設(shè)計及研發(fā)中的重要性日益增加。近年來，如何高效地在藥物分子的合適位置引入三氟甲硫基受到了人們的關(guān)注。雖然三氟甲硫化的相關(guān)合成方法學(xué)已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，但如何對映選擇性地引入三氟甲硫基依然存在著諸多挑戰(zhàn)。

該課題組利用手性二價銠和一價銅催化硫葉立德[2,3]-sigma重排反應(yīng)，獲得優(yōu)秀的產(chǎn)率和對映選擇性（高達(dá)98%的產(chǎn)率和98%的ee值），同時該反應(yīng)也代表了首個不對稱催化條件下的高對映選擇性Doyle-Kirmse反應(yīng)。對反應(yīng)機(jī)理的深入探討揭示了重排反應(yīng)可能經(jīng)歷了自由葉立德的過程。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Chemistry上（Nat. Chem. 2017, 9, 970-976）（圖2）。論文發(fā)表后《德國應(yīng)用化學(xué)》進(jìn)行了專題亮點介紹（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13566-13568）。

上述工作得到國家自然科學(xué)基金以及科技部“973計劃”項目等的資助。