【人物与科研】武汉大学阴国印研究员课题组：过渡金属催化镍催化非活性烯烃的不对称1,1-芳基硼化反应研究
导语
阴国印研究员课题组简介
课题组成立以来主要研究方向包括合成化学、过渡金属催化化学、催化反应机理等，课题组已经在国际知名学术期刊发表论文20余篇，包括CCS Chem., Sci. Bull., Nat. Catal.，Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal.等国际知名期刊。
具体研究工作请参考该课题组主页：
http://gdyjy.whu.edu.cn/info/1025/2311.htm
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阴国印研究员简介
2006年本科毕业于东北农业大学；2011年博士毕业于中国科学院上海有机化学研究所，导师为刘国生研究员。2011年至2013年，作为洪堡学者在德国慕尼黑工业大学T. Bach教授小组从事博士后研究；2013年至2014年，在德国亚琛工业大学F. Schoenebeck教授课题组从事博士后研究；2014年至2016年，在美国特拉华大学D. A. Watson教授课题组从事博士后研究。2016年8月至今，作为研究员、博士生导师加入武汉大学高等研究院。
前沿科研成果
非活性端烯的碳硼化反应
烯烃双功能团化反应是构筑众多复杂分子常用的方法，其中，过渡金属催化烯烃的双官能团化是最常用的方法之一。到目前为止，烯烃的不对称1,2-双官能团化反应研究较为成熟，然而，烯烃的不对称1,1-双官能团化报道较少（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 7990-8003），该课题组已成功实现了烯烃的1,n-芳基硼化反应（Wang Wang et al, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4612-4616），烯烃的1,2-芳基硼化反应（Wang Wang et al, Org. Lett. 2019, 21, 396 -3971），烯烃的1,1-烷基硼化反应（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 8872-8876），烯烃的1,1-炔硼化反应（ACS Catal. 2020, 10, 4888−4894）等。另外，手性的苄基硼酸酯也是一种常用的有机合成中间体，传统的合成策略主要集中于两组分的合成方法，但是从廉价易得的原料出发，通过三组分一锅法策略合成手性苄基硼酸酯的报道仅仅只有几例报道，同时底物的范围也非常局限。
（来源：Nature Catalysis）
作者首先以非活性端烯、B2pin2、芳基溴为原料在镍催化条件下，实现了一系列苄基硼酸酯的合成，其中N,N'-二甲基-1,2-环己二胺配体的使用是实现该反应的关键。
（来源：Nature Catalysis）
随后，对该反应的底物进行了一系列考察，该反应具有底物普适性广、功能团兼容性好、区域选择性好等特点。另外，作者使用烯丙基苯为烯烃进行实验，通过实验结果分析可知，该反应具有较好的区域选择性，说明该反应是由烯烃插入Ni-Bpin启动的，这与之前报道的钯催化的体系不同。
（来源：Nature Catalysis）
接下来，作者使用手性的N,N'-二甲基-1,2-环己二胺为配体进行反应，该反应表现出较好的对映体选择性。随后作者对该部分工作进行了底物考察，通过对不同考察发现，该反应表现出较好的底物普适性、功能团兼容性、区域选择性和对映体选择性等特点。
（来源：Nature Catalysis）
随后，作者对该反应的机理进行了初步探究，通过控制实验、氘代实验、非线性效应实验等实验结合相关的计算化学和文献报道，并提出了该反应的可能机理。
（来源：Nature Catalysis）
另外，作者对该反应产物进行了一系列的立体选择性转化，为该反应产物的潜在应用提供了可能。
（来源：Nature Catalysis）
综上所述，作者实现了非活性烯烃的不对称1,1-芳基硼化反应，该反应的关键在于N,N'-二甲基-1,2-环己二胺为配体的镍催化剂，它具有较好的手性控制作用。该方案不仅解决了无导向基非活性烯烃不对称1,1-芳基硼化反应中的难题，也为手性药物和精细化学品的合成提供了一条简单、高效的方法。
这一成果近期发表在Nature Catalysis上（DOI: 10.1038/s41929-020-00523-8），阴国印研究员为该论文的唯一通讯作者，博士研究生王旺为该论文的第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委和武汉大学的资助。