趙曉丹教授課題組：手性芳基硫屬化合物催化劑的開發及應用綜述發表于Acc. Chem. Res.
不對稱親電反應可在溫和條件下将一個或多個官能團引入到母體分子中，為手性分子的構建提供了一種理想的方法。不對稱Lewis堿催化是實現不飽和化合物親電官能化的強有力工具。相比于基于氮、磷原子為活性中心的15族Lewis堿催化劑，通常，基于硫、硒原子為活性中心的16族Lewis堿催化劑因其具有更弱的堿性而在近幾年受到越來越多的關注。然而，由于親電物種的反應性問題、手性中間體的外消旋化問題以及手性催化劑骨架的限制問題，該領域仍存在諸如底物、親電試劑和親核試劑範圍狹窄以及反應類型有限等局限性。
本課題組自成立以來的一個重要研究方向是發展新型的手性硫屬催化劑，并将其應用于挑戰性的化學轉化中。考慮到Lewis堿性硫屬化合物催化的巨大潛力以及親電反應的重要合成價值，本課題組開發了一類基于茚骨架的易于修飾的雙官能手性芳基硫屬化合物催化劑。這類催化劑具有兩大優點：（1）可通過改變催化劑中的氨基保護基為不同的反應提供合适的氫鍵供體；（2）可通過在芳基上引入不同的取代基來靈活調控催化劑的空間位阻及硒/硫原子的Lewis堿性。得益于這兩大優點，利用這類新型催化劑實現了諸如親電三氟甲硫基試劑、親電烷硫基試劑、親電芳硫基試劑、親電氯化試劑、親電溴化試劑等多種不同類型親電試劑的高效活化，進而實現了烯烴、炔烴、芳烴等不飽和化合物的不對稱親電官能化反應，高效構建了傳統方法難以構建的具有碳中心手性、磷中心手性、軸手性等手性元素的手性分子（圖1）。
圖1 基于茚骨架的手性芳基硫屬化合物催化劑實現的不對稱親電官能化反應
這些研究與已知的親電反應相比，烯烴、炔烴和芳烴底物的範圍、親核試劑和親電試劑的範圍、反應類型均得到了進一步擴展，這些系統的研究也為不對稱親電反應提供了深入的見解。此外，這些研究也是Lewis堿催化的有力補充，對新型催化劑的設計與合成具有重要的啟發意義。
基于上述研究，本課題組在期刊Accounts of Chemical Research上發表了綜述性論文，系統總結了基于茚骨架的手性芳基硫屬催化劑的開發及其在不對稱親電反應中的應用等一系列成果。該工作得到了國家自然科學基金、廣東特支計劃科技創新領軍人才和中國博士後基金的資助。
論文信息：
Indane-Based Chiral Aryl Chalcogenide Catalysts: Development and Applications in Asymmetric Electrophilic Reactions
Lihao Liao and Xiaodan Zhao*
Acc. Chem. Res. 2022, 55, 2439-2453.
