报告题目 (Title)：基于角度调控和协同促进策略的高效不对称催化体系研究
报告人 (Speaker)： 张万斌
报告时间 (Time)：2024年7月6日 (周六) 17:00-17:30
报告地点 (Place)：校本部 乐乎新楼学海厅
邀请人(Inviter)： 于洋
主办部门：理学院化学系
报告摘要：
我们长期围绕不对称催化领域中关键基础科学问题和重要手性功能分子的高效精准合成难题，开展了深入系统的研究工作。首先针对手性亲核小分子催化剂普遍存在的活性和选择性矛盾问题，提出分子骨架的“角度调控”策略，通过催化中心邻位双环间的键角变化调控催化活性和立体选择性，开发了首例基于双环咪唑骨架的中心手性有机小分子催化剂DPI和TIP[1]，并利用该类催化剂发展了首例构建磷(V)手性的不对称催化磷酰化等反应，完成了磷(V)手性抗病毒药物瑞德西韦的首例高效不对称催化合成，显著提高了合成效率，大幅降低了合成成本[2]。其次，针对传统不对称催化难以实现双手性中心化合物全立体选择性合成这一挑战性难题，提出了基于“双手性金属协同催化”的立体发散性合成新策略，利用配体的配位数和成键特性来调控金属催化剂的络合能力和手性环境，解决了配体交换、立体化学匹配和多金属共存的兼容性问题，成功开发了系列双手性金属协同催化体系[3]。进而利用双金属协同促进策略，实现了双手性中心抗肺结核药物贝达喹啉的高效不对称合成，使其合成收率显著提高，合成成本大幅降低[4]。最后，针对过渡金属不对称催化氢化中备受关注的效率问题，基于配体和底物之间的色散相互作用等“协同促进”策略，开发了多例稀有金属[5]以及丰产金属[6]催化的高效不对称氢化反应，获得了磺酰亚胺底物与镍催化剂高达10000的摩尔比值，并解决了长期以来一直未能解决的亚胺底物肟的高效不对称催化氢化难题。在此基础上实现了在极低的催化剂用量下柠檬醛到香茅醛的高效不对称氢化转化，使得反应的催化活性和立体选择性有了大幅度提高，为大品种香料薄荷醇的产业化高效合成了奠定了基础。
代表论著
[1] Wang, M.; Zhang, Z.; Zhang, W. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 2708.
[2] Wang, M.; Zhang, L.; Huo, X.; Zhang, Z.; Yuan, Q.; Li, P.; Chen, J.; Zou, Y.; Wu, Z.; Zhang, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 20814.
[3] Huo, X.; Li, G.; Wang, X.; Zhang, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210086.
[4] Gao, F.; Li, J.; Ahmad, T.; Luo, Y.; Zhang, Z.; Yuan, Q.; Huo, X.; Song, T.; Zhang, W. Sci. China Chem. 2022, 65, 1968.
[5] a) Chen, J.; Zhang, Z.; Li, B.; Li, F.; Wang, Y.; Zhao, M.; Gridnev, I. D.; Imamoto, T.; Zhang, W. Nat. Commun. 2018, 9, 5000; b) Zhang, J.; Jia, J.; Zeng, X.; Wang, Y.; Zhang, Z.; Gridnev, I. D.; Zhang, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 11505.
[6] a) Li, B.; Chen, J.; Zhang, Z.; Gridnev, I. D.; Zhang, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7329; b) Li, B.; Chen, J.; Liu, D.; Gridnev, I. D.; Zhang, W. Nat. Chem. 2022, 14, 920.
报告人简介：
张万斌，上海交通大学化学化工学院讲席教授；分别于1985年和1988年获华东理工大学学士和硕士学位，于1997年获日本大阪大学博士学位；1997年至2001年在大阪大学任助理教授；2001年至2003年在日本三菱化学横滨综合研究所任主任研究员；2003年起任上海交通大学教授，并分别于2013年和2021年被评为特聘教授和讲席教授；2017年起兼任上海市手性药物分子工程重点实验室主任，2023年起兼任上海交通大学郑州研究院院长。长期从事不对称催化领域的基础及应用研究，在催化剂的创制、反应的设计以及工艺的开发等方面取得了系统性研究成果。发表研究论文350余篇，获得授权发明专利50余项，有多项成果获得工业化应用。入选国家万人计划教学名师、中国化学会会士。获国家自然科学奖二等奖和中国产学研合作创新成果奖一等奖等多项奖励。