配合物中配體的配位模式會(huì)影響配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。通過(guò)調(diào)控配體的配位模式，獲得金屬催化劑在碳?xì)滏I活化中新的催化活性的策略，是金屬有機(jī)催化領(lǐng)域值得研究的一個(gè)重要方向。當(dāng)前，碳?xì)滏I活化反應(yīng)的研究是一個(gè)前沿研究領(lǐng)域，被認(rèn)為是有機(jī)化學(xué)研究的一個(gè)圣杯。然而，由于有機(jī)化合物中活性類似的碳?xì)滏I的普遍存在，選擇性活化其中的一個(gè)碳?xì)滏I是一大難點(diǎn)，尤其是離配位原子遠(yuǎn)程的碳?xì)滏I的位點(diǎn)選擇性活化控制更加困難。首先，底物中可能存在離配位原子更近的碳?xì)滏I，通常這種近端的碳?xì)滏I更容易被活化；其次，目標(biāo)C-H鍵處于距離配位原子較遠(yuǎn)的位置，導(dǎo)致形成一個(gè)可能的環(huán)金屬絡(luò)合物中間體非常困難，這也是熵不利的過(guò)程；最后，遠(yuǎn)端的芳環(huán)上或許會(huì)存在幾個(gè)活性類似的C-H鍵，精準(zhǔn)的選擇性活化其中一個(gè)C-H鍵也是非常大的挑戰(zhàn)。如何高選擇性地實(shí)現(xiàn)某一個(gè)指定遠(yuǎn)程碳?xì)滏I的精準(zhǔn)活化，是一個(gè)有著重大意義和挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李綱研究組經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了首例羧基導(dǎo)向的遠(yuǎn)程C(sp2)-H鍵的選擇性活化。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》雜志（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, doi：10.1002/anie.201910691）
羧基是碳?xì)滏I活化領(lǐng)域非常重要、并得到廣泛應(yīng)用的導(dǎo)向基團(tuán)，金屬與羧基基于k1配位模式的配位促進(jìn)的碳?xì)滏I活化反應(yīng)已被廣泛報(bào)道。然而，適用于幾何形狀誘導(dǎo)遠(yuǎn)程芳環(huán)C-H鍵活化的k2配位模式依然未被開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)反應(yīng)模板的設(shè)計(jì)和反應(yīng)條件的優(yōu)化，特別是合適的氨基酸配體和非堿性的反應(yīng)條件，李綱課題組最終實(shí)現(xiàn)了首例羧基導(dǎo)向的遠(yuǎn)程選擇性的苯丙酸間位碳?xì)滏I的活化反應(yīng)。選擇苯丙酸作為模板底物是由于苯丙酸類化合物是很多藥物的關(guān)鍵骨架，比如治療肌肉痙攣的藥物巴氯芬（Baclofen）。在篩選后得到的最優(yōu)反應(yīng)條件下，反應(yīng)的收率和選擇性都比較理想。該反應(yīng)不僅具有非常廣的底物適用范圍，還能首次使用便宜的芳基碘試劑實(shí)現(xiàn)苯丙酸間位碳?xì)滏I的芳基化反應(yīng)；而以往的用其他配位基團(tuán)促進(jìn)的直接遠(yuǎn)程導(dǎo)向的方法需要用到昂貴的硼芳基化試劑。通過(guò)一些控制反應(yīng)等初步機(jī)理研究，k2配位模式被認(rèn)為可能是促成觀測(cè)到獨(dú)特選擇性的直接原因。該研究結(jié)果不僅為遠(yuǎn)程碳?xì)浠罨峁┝诵虏呗?，而且提出了羧基在碳?xì)浠罨锌赡艽嬖诘男滦团湮荒Ｊ?；打破了人們?duì)羧基通常只能促進(jìn)鄰近碳?xì)浠罨恼J(rèn)識(shí)，為人們深入理解配體的配位模式在改變配合物反應(yīng)性和新型碳?xì)浠罨磻?yīng)設(shè)計(jì)方面提供了新思路。(來(lái)源：中科院)
