沈晓课题组“单电子模式活化碳硅键转化”最新进展
实现环丙基醇选择性合成
《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）近日在线发表有机硅工程中心沈晓教授的最新研究成果。
论文题为《三(二)氟乙酰基硅烷衍生的卡宾向烯烃的非对映选择性转移》（“Diastereoselective Transfer of Tri(di)fluoroacetylsilanes-Derived Carbenes to Alkenes”）。武汉大学为第一署名单位，有机硅化合物及材料教育部工程研究中心沈晓教授和戚孝天教授为通讯作者，沈晓课题组研究生张一智、周刚和龚星星为共同第一作者。
硅是极为丰富的元素，在地壳中的含量仅次于氧。随着人类社会的发展，石油资源逐渐枯竭，化学家越来越关注硅资源在合成领域的应用。在此背景下，有机硅化合物的转化研究成为合成化学的一个前沿研究领域。然而以往的研究集中于“双电子模式活化碳硅键”的转化研究。沈晓课题组近年来围绕“单电子模式活化碳硅键转化”这一思路进行有机硅化合物的合成转化研究，通过分子内烷氧自由基活化碳硅键产生碳自由基中间体调控化学反应，取得了系列代表性成果（Nat. Commun. 2020, 11, 2756; Nat. Commun. 2021, 12, 2131; Chem Catal. 2021, 1, 423; Org. Lett. 2022, 24, 1991）。
2022年，沈晓课题组将单自由基活化碳硅键拓展到双自由基活化碳硅键，首次实现了三氟甲基硅氧基卡宾的生成，并应用在环丙烯醇类化合物的合成中。环丙基醇和三氟甲基在生物活性分子和有机合成中都很重要，但是三氟甲基取代环丙基醇的选择性合成是一个巨大的挑战。因此作者将环化产物进行加氢反应，得到反式环丙醇类化合物（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202115334）。最近，沈晓课题组基于三(二)氟甲基比硅氧基体积大的假设，发展了三(二)氟甲基酰基硅衍生的卡宾与烯烃的非对映选择性环丙烷化反应，得到顺式选择性的产物，并提出了三线态卡宾（双自由基性质）的反应机理（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202175）。
该研究得到了国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项资金和武汉大学超算中心的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202202175
