導語
毛建友教授簡介 毛建友，博士，南京工業(yè)大學，先進化學制造研究院，教授。2009年畢業(yè)于河北農(nóng)業(yè)大學，獲學士學位。2016年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學，獲博士學位。2013-2015年就讀于美國賓夕法尼亞大學，為聯(lián)合培養(yǎng)博士。2015-2016年，博士后就讀于美國賓夕法尼亞大學化學系（Upenn）。2016加入南京工業(yè)大學先進化學制造研究院。迄今為止共發(fā)表SCI論文30余篇，其中，以第一作者與通訊作者在Nature Communications, Journal of American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Organic Letters等國際權威期刊發(fā)表論文17篇。單篇最高影響因子（IF）12.113。
前沿科研成果 氮雜環(huán)卡賓與鈀協(xié)同催化的γ,δ-不飽和羰基化合物的合成 作者首先選擇反式肉桂醛1a和β-溴代苯乙烯2a作為標準底物，以Pd2(dba)3為金屬催化劑，terpy為配體，N1氮雜環(huán)卡賓催化劑前體為有機催化劑，在2Me-THF:MeOH=20:1條件下室溫反應12 h后得到反式結構的γ,δ不飽和酯產(chǎn)物3aa（核磁收率45%）。之后作者對金屬催化劑進行了篩選，發(fā)現(xiàn)使用[(cinnamyl)PdCl]2金屬催化劑使得收率提高到55%。同時作者通過篩選不同結構的氮雜環(huán)卡賓前體（N1-N4）發(fā)現(xiàn)只有N1氮雜環(huán)卡賓前體能得到較高的收率。為了進一步提高產(chǎn)物的收率，作者接下來探索了不同底物配比的影響，發(fā)現(xiàn)過量肉桂醛能將反應收率提高到88%?？刂茖嶒灡砻髟谌鄙俳饘俅呋瘎(cinnamyl)PdCl]2或者有機催化劑N1的條件下，反應都無法得到目標產(chǎn)物3aa，間接證明了反應是通過協(xié)同催化機理進行的。同時作者發(fā)現(xiàn)在未加terpy配體的條件下反應的核磁收率達到了91%。 表一 反應條件的優(yōu)化 （來源：Organic Letter） 接下來，作者對該反應的底物范圍進行了考察（表二 2）。研究表明，這一反應表現(xiàn)出了相對較高的官能團兼容性。芳環(huán)上具有吸電子基團（Br, F, Cl, CF3）或者給電子基團（Me, MeO）的溴代苯乙烯都能以較高收率得到相應產(chǎn)物3ab-3ag，而且產(chǎn)物具有較高的立體選擇性（Z/E>20:1）。同時在芳環(huán)的鄰、對位取代基為甲基、甲氧基和氯的底物2a也能以68%-78%的收率的得到目標產(chǎn)物3ah-3aj。含有噻吩，苯并二惡唑和萘基的γ,δ-不飽和酯也可以以高產(chǎn)率獲得。作者也使用了順式結構的溴代苯乙烯底物參與反應，只能得到產(chǎn)率16%的順式結構的γ,δ-不飽和酯。而烷基取代的苯乙烯基溴代物參與的反應無法得到目標產(chǎn)物。 表二 溴代苯乙烯底物范圍 （來源：Organic Letter） 之后，作者對不同取代基結構的α,β-不飽和醛進行了底物拓展（表三）。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，具有給電子基團的α,β不飽和醛（1b, 1c, 1d, 1e）可以得到很好的產(chǎn)率,而具有吸電子基團的α,β不飽和醛（1h, 1g, 1f）產(chǎn)率逐漸降低。反應對含雜環(huán)結構α,β不飽和醛具有很好的容忍性，能夠以較高收率得到對應的γ,δ不飽和酯。作者也嘗試了羰基α位為甲基的底物3o，發(fā)現(xiàn)能夠以72%的收率得到具有很高非對映選擇性的產(chǎn)物3oa。同時發(fā)現(xiàn)烷基取代的α,β不飽和醛參與的反應很難得到目標產(chǎn)物。 表三 α,β不飽和醛底物范圍 （來源：Organic Letter） 最后，作者對該反應做了機理研究，具體反應機理展示在下圖（圖一）中。首先，乙烯基溴代物經(jīng)NHC活化的Pd配合物氧化加成得到親電中間體B。然后NHC與α,β不飽和醛形成的Breslow中間體經(jīng)親核取代中間體B得到中間體C。C再經(jīng)過還原消除和甲氧基負離子親核進攻過程得到產(chǎn)物3。 圖一 推測機理 （來源：Organic Letter） 總結：作者報道了氮雜環(huán)卡賓與鈀協(xié)同催化下，乙烯基溴代物對于α,β-不飽和醛的1,4-反極性加成反應。通過該方法能夠以溫和的反應條件很高的收率獲得立體結構單一的γ,δ-不飽和羧酸甲酯類化合物。相關研究成果發(fā)表于Organic Letters（DOI: 10.1021/acs.orglett.0c03654）。毛建友教授為通訊作者，2018級碩士研究生凌搏為該論文第一作者。 
