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三年三篇Nature Communications,刘宇教授研究团队实现一系列新型有机催化反应

发布日期:2026-10-07

过渡金属催化是现代有机合成中最高效、应用最广泛的工具之一,因其能够在温和条件下精准构建碳-碳键和碳-杂原子键,已成为药物分子与功能材料制备的重要手段。污污漫画 刘宇教授团队长期致力于过渡金属催化的新型有机反应开发,近年来取得了多项原创性学术成果,先后在综合类国际顶级期刊《Nature Communications》上发表三项高水平研究成果,充分展示了污污漫画 在绿色合成化学领域的持续创新能力。

刘宇教授团队

以水为氢源:镍催化的炔烃氢化反应研究取得重要突破

2023 年 3 月,刘宇教授团队在《Nature Communications》发表题为“Modulation of metal species as control point for Ni-catalyzed stereodivergent semihydrogenation of alkynes with water”的研究论文(DOI: 10.1038/s41467-023-37022-w),报道了一种镍催化的炔烃氢化新反应。炔烃加氢制备烯烃时,很难直接分别得到 E 式、Z 式两种构型产物,传统方法通常需要先得到一种构型再异构化;该工作以廉价镍盐为催化剂、水作为绿色氢源,首次在镍催化体系中以硼试剂活化水分子,仅通过使用不同的碱添加剂即可实现对镍价态的精准调控,进而启动独立的反应路径分别生成 E 式和Z 式烯烃。该反应条件温和、底物适用范围广,可兼容近 70 种炔烃底物,还能用于雌酮等天然产物衍生物的结构修饰,为烯烃的绿色精准合成提供了新思路。

镍催化的以水为氢源的炔烃立体发散性半氢化反应

镍催化脱氧三官能团化酮基置换与迁移驱动骨架精准构筑

酮羰基是药物分子里十分常见且重要的官能团,对酮羰基进行精准替换和位置迁移,是改造药物分子骨架的重要手段。刘宇教授团队于2026年2月在《Nature Communications》发表研究论文,开发了镍催化烯基三氟甲磺酸酯的脱氧三官能团化反应,在温和条件下高效构建含有硼取代基的多取代环己烷结构。该反应有着很好的区域选择性,可以实现对立体构型的精准调控,完成不对称酮的 α 位芳基化,弥补了现有合成方法的短板;该反应也可用于甾体等复杂活性分子的后期修饰,快速合成多种结构不同的衍生物(DOI: 10.1038/s41467-026-69513-x)。



镍催化的酮基置换型脱氧三官能团化反应

瞬态手性诱导与转移一步构建多环螺烯酮

手性螺环骨架有着独特的刚性三维结构,其稳定性较好,在药物研发和不对称合成中具有重要的应用价值,但很难通过一步催化反应高选择性地构建。刘宇教授团队与复旦大学张俊良教授合作,开发了钯/Sadphos手性配体催化的动态动力学不对称串联去芳构化反应,利用瞬态轴手性向点手性的诱导与传递,从容易获取的外消旋酚基联芳烃和 1,3-二烯原料出发,一步合成带有三个连续手性中心的多环螺烯酮。该反应兼具优秀的化学、区域以及立体选择性,还能兼容薄荷醇、冰片、紫苏醇等药物片段衍生的底物,得到的螺烯酮分子具备潜在抗炎活性;反应可放大到克级规模,产物也能顺利开展还原、环氧化等后续转化,实用性较强。相关成果近期发表于《Nature Communications》(DOI: 10.1038/s41467-026-77436-w)。

钯催化的瞬态手性诱导不对称级联环化反应

三项高水平研究成果相继发表,充分彰显污污漫画 落实立德树人根本任务、深耕有组织科研的建设成效,是有机功能分子研发团队长期积累、联合攻关结出的硕果。学院将进一步凝练特色研究方向,夯实科研平台,建强人才梯队,推动基础与应用研究融合发展,持续产出高水平标志性成果,助力学校事业高质量发展。

(初审:李明 复审:刘宇 终审:朱兴国)