教学科研

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药学院夏成峰团队在Nature Communicatons发文报道羧酸三效介导光/镍协同催化炔烃立体选择性半还原新策略

发布时间:2026-05-25

近日云南大学药学院夏成峰团队在Nature Communicatons期刊在线发表了题为“Nickel/Photoredox-Catalyzed Diastereoselective Semihydrogenation of Alkynes Using a Carboxylic Acid as a Cooperative Ligand and Hydrogen Surrogate”的研究论文,报道了通过羧酸作为配体、质子原和电子源的三效作用介导镍协同催化,实现炔烃立体选择性半还原新策略。

炔烃半还原成顺式烯烃是有机化学中的一个基础反应,半个世纪前著名的Lindlar催化剂通过将钯催化剂毒化的方式对炔烃进行顺式半还原,但因立体选择性较差生成含大量反式烯烃的杂质,如何在温和的条件下实现高立体选择性的炔烃顺式半还原一直是化学领域研究的难点。近年来光镍催化炔烃半氢化制备烯烃的研究不断取得进展,然而现有方法主要使用硅氢、硼氢等强还原剂作为质子源,同时依旧面临普遍存在顺式选择性差、产物易异构化等问题。

1.炔烃的半还原策略

夏成峰团队发展了一种光镍氧化还原协同催化策略,以溴化镍为镍催化剂、以特戊酸同时作为配体、质子源与电子供体,实现炔烃高效顺式半氢化。在研究中团队发现特戊酸通过与镍催化剂络合,可以显著提高镍氢与炔烃加成后形成的烯基镍中间体顺反互变的能垒,从而使平衡趋向于顺式结构。同时在质子化过程中受益于特戊酸与镍的络合,通过分子内氢键立体定向地引入氢源,生成高立体选择性的顺式烯烃。另外该研究中还发现特戊酸负离子通过脱羧提供电子作为电子源,实现光催化剂循环和镍催化剂的双循环。羧酸同时作为配体+质子源+电子源三位一体试剂,为本领域首次报道。该光镍协同催化半还原体系不仅立体选择性高,而且具有广谱的体系底物适用性和优异的官能团耐受性,可实现二烷基炔、芳烷基炔、二芳基炔、末端炔、环炔的高效半氢化反应,并在一些药物分子(利格列汀、米非司酮衍生物)得到应用示例。团队通过开展系统的光谱学、电化学、计算化学等交叉研究,阐明了该反应的机理过程。

2.光镍协同催化部分机理研究。

云南大学药学院夏成峰教授和潘志强副研究员为该论文共同通讯作者,博士生张佳迁为该论文的第一作者。本研究得到国家自然科学基金委项目(22271246、22061043、22361048)、云南省科技厅-云南大学联合重大项目(202401BF070001-030)、云南省科技厅面上项目(202201AT070068)和“兴滇英才支持计划”云岭学者项目的资助。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41467-026-73571-6

源:自然资源药物化学重点实验室

编辑:张懿淼 责任编辑:李哲