麻生明 - 中国科学院院士

相关研究

联烯是一类含有累积二烯（C=C=C）结构的化合物，具有独特的反应活性和应用价值。麻生明老师是国际联烯化学领域的领军人物之一，开发了一系列由简单易得的市场化化学品出发高效合成联烯的方法，主要研究成果如下：

1. Allenation of Terminal Alkynes (ATA)

开发从由简单易得的市场化化学品出发高效合成联烯对于提升联烯在合成化学中的影响力具有重要的意义。1979年，Crabbé等开创性地报道了一例末端炔、二异丙胺和多聚甲醛在溴化铜诱导下合成联烯的方法。[1] 但是这一方法底物范围窄，仅限于使用多聚甲醛合成单取代位手性联烯，所以未受到重视。自2009年以来，麻生明课题组对这一联烯的合成反应进行了系统的研究，得到了学术界的广泛认可，并将其命名为端炔联烯化（Allenation of Terminal Alkynes，缩写为ATA）反应。[2] 首先，他们针对Crabbé发展的单取代联烯合成方法进行反应关键参数的改变，使得该反应的产率和底物适用范围得以大幅提高。[3] 接着，开始突破反应只适用于多聚甲醛的限制，发现了碘化锌或碘化铜可以促进除多聚醛外的一般醛和端炔的ATA反应以用于合成1,3-二取代联烯，这一进展极大地拓展了ATA反应在联烯合成中的适用应用。[4] 相较于醛，酮的反应活性较低，发展酮的ATA反应来合成三取代联烯具有更大的挑战。2013年，通过对过渡金属盐催化剂的系统筛选，他们最终发现可以在碘化镉的协助下实现末端炔和酮的ATA反应

在发展ATA反应的同时，麻生明课题组又开始探究对映选择性端炔联烯化（Enantioselective Allenation of Terminal Alkyne，缩写为 EATA）反应，实现手性联烯的合成。经过十多年的发展，他们在该领域取得了一系列进展，通过醛的EATA反应，可以高效和多样性的构建手性1,3-二取代联烯。[2] EATA反应主要通过两种策略来实现：1、手性配体策略—借助手性配体，以末端炔烃、醛和非手性胺为底物合成手性1,3-二取代联烯。[8] 2021年又发展了具有自主知识产权的Pyrinap配体；[9] 2、手性胺策略—发现用廉价的市场化化学品、手性二苯基脯氨醇或二甲基脯氨醇作为手性胺，成功实现了高对映选择性联烯产物的合成。[10] 发展的这一溴化铜催化的EATA反应具有非常广的底物普适性，对于炔丙醇、高炔丙醇、炔丙胺和炔酸酯等末端炔烃，活性官能团不需保护直接用于反应实现手性联烯的构建。[11] 最近，使用氯化亚铜和溴化铜的混合催化体系，他们发展了2-炔醛的EATA反应，实现了手性共轭炔基联烯的高效合成。[12]

在发展ATA和EATA反应的同时，麻生明课题组也在积极探索该类反应在天然产物全合成中的应用。以EATA反应为关键步骤，他们完成了一系列天然产物的高对映选择性全合成，主要包括天然联烯、γ-丁内酯类天然产物和Scorodonin等。[12-14] 以ATA反应合成的联烯醇为基本原料，发展了化学印章（chem-stamp）策略，实现了天然和具有药物活性的天然萜类化合物的合成。[15]