刘强 - 副教授课题组

相关研究

1. 尽管传统方法中手性催化剂主要利用催化剂和底物之间的空间相互作用来控制立体选择性，但是自然界中的酶则是利用有限的活性位点对有机转化进行精确控制。受此启发，清华大学的刘强教授课题组设计并构建了一类具有精细可调限域结构的阴离子型锰氢中间体（图1c），能够在二烷基酮亚胺的不对称氢化反应中精准识别微小差异的烷基取代基（如：甲基和乙基、乙基和正丙基），从而以优异的对映选择性获得一系列手性胺产物，催化剂周转数（TON）高达107800。此外，机理研究表明优异的立体选择性源于受限手性催化剂的模块化组装以及催化剂和底物之间的协同非共价键相互作用。

2. 清华大学刘强课题组致力于丰产金属催化不对称氢化反应的研究，通过发展新型催化体系实现了多类手性含氮杂环化合物的高效不对称合成。在前期工作中，基于双金属协同活化负氢转移的新机制，他们开发了一类结构明确的胺基阴离子双金属氢配合物催化剂，高效实现了惰性底物N-烷基亚胺类化合物的氢化反应。在此基础上，本研究工作发展了具有高反应活性和强立体选择性诱导能力的手性双金属氢催化体系，首次实现了二取代喹喔啉类化合物的立体发散式不对称氢化反应，从单一底物出发以良好的立体选择性分别构建了具有连续手性中心四氢喹喔啉类化合物的全部四种立体异构体。

3. 清华大学化学系刘强副教授团队和郑州大学蓝宇教授团队合作，首次分离获得了催化氢化反应中的氨基阴离子金属氢活性中间体，并对其反应性质和催化性能进行了深入研究。他们成功分离获得了基于钳形配体骨架的氨基阴离子锰氢中间体（“LiN-MnH”），并对其进行了全面的结构表征。动力学研究表明，在当量反应中“LiN-MnH”中间体与二芳基酮的负氢转移速率是相应“HN-MnH”配合物的24倍。此外，使用“LiN-MnH”配合物作为催化剂在各类N-烷基亚胺的氢化反应中均展现出显著优于“HN-MnH”配合物的催化活性。