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凯发国际K8官网周其林院士C|星河满月漫画|hem Catal:手性有机锗化合物
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Cell Press细胞出版社特别邀请论文通讯作者周其林院士进行了专访✿ღ◈,请他为大家做进一步的深入解读✿ღ◈。
在本文中提到✿ღ◈,Ge元素具有更大的原子半径✿ღ◈;很强的还原性✿ღ◈;且存在空的3d轨道✿ღ◈,非常容易和亲核的氧原子✿ღ◈、氮原子发生反应等等这一系列C‒Ge键构筑中存在的未知挑战✿ღ◈。那么请问周其林院士✿ღ◈,您是如何避免这些干扰因素而成功构筑了手性的C-Ge键的呢?
我们使用手性螺环磷酸双铑催化剂催化反应✿ღ◈。催化剂呈D4对称性✿ღ◈,刚性强✿ღ◈,稳定性也比较高✿ღ◈,不会被还原✿ღ◈。而且催化剂空腔足够使得原子半径比较大的锗烷进入✿ღ◈。反应全程在无水无氧的环境下进行✿ღ◈,可以避免锗烷氧化等副反应的发生✿ღ◈。
在这个工作中✿ღ◈,您选择了用α-苯基重氮酯类化合物作为产生卡宾的前体化合物✿ღ◈。您觉得选择该类化合物的优势是什么呢?您还会选择其他的化合物来为该反应提供卡宾么?
α-苯基重氮酯类化合物是目前应用最广泛的acceptor型卡宾前体✿ღ◈,酯基使金属卡宾更加缺电子✿ღ◈,反应活性更高✿ღ◈,更容易进行Ge‒H键插入反应✿ღ◈。使用α-苯基重氮酯类化合物作为卡宾前体还可以减少卡宾二聚✿ღ◈、β-H消除等副反应的发生星河满月漫画✿ღ◈。
除了α-苯基重氮酯类化合物✿ღ◈,我们还使用双芳基重氮和芳基炔基腙类化合物作为Ge‒H键插入反应的卡宾前体✿ღ◈,这两类化合物都是donor型卡宾前体✿ღ◈,产生的金属卡宾更加稳定星河满月漫画✿ღ◈,反应选择性更好凯发国际K8官网✿ღ◈。
请问周其林院士凯发国际K8官网✿ღ◈,您觉得在这个反应中✿ღ◈,手性控制的关键在哪一步呢?控制高的对映选择性的难点在于何处?
手性控制的关键在Ge‒H键插入这一步✿ღ◈。螺环磷酸双铑催化剂的手性环境使得Ge–H键插入只能从位阻较小的铑卡宾Re面进行✿ღ◈,进而决定反应的对映选择性星河满月漫画✿ღ◈。
获得高对映选择性的难点在于催化剂的空腔既要使锗烷分子能够顺利进入发生反应✿ღ◈,又要有足够的刚性和位阻使得Ge–H键插入只能从铑卡宾位阻较小的一侧进行✿ღ◈。
在本文中✿ღ◈,您提到了C‒Ge键构筑在药物合成和功能性材料合成中的重要性✿ღ◈,我们可以想象✿ღ◈,在不久之后可能很多年轻的科研工作者也会受这篇佳作启发✿ღ◈,参与到C‒Ge键及其相关键型的合成✿ღ◈。那么请周其林院士给年轻工作者一些建议?
Ge元素的独特性质 (如具有较大原子半径✿ღ◈;存在空的3d轨道✿ღ◈;具有强还原性等) 必然会体现在含Ge分子和材料的生物活性和光电性质上星河满月漫画✿ღ◈,其手性也会影响分子和材料的性能✿ღ◈。因此✿ღ◈,我建议年轻工作者除了继续研究含Ge化合物的合成新方法以外✿ღ◈,还要研究含Ge化合物的药物活性和材料性能✿ღ◈,开发含Ge药物和材料✿ღ◈。
