蘭州化物所在C-N鍵活化研究方面取得系列進(jìn)展

　　含氮分子作為生化過程的主要參與組分，廣泛存在于自然界的生物體當(dāng)中。使用含氮化合物作為原料進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化，可以簡化反應(yīng)原料、縮短反應(yīng)流程和修飾天然產(chǎn)物。然而由于C-N鍵能高，因此如何發(fā)展簡單而高效的C-N鍵活化模式、實現(xiàn)其定向轉(zhuǎn)化一直以來都是化學(xué)界最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題之一。特別是發(fā)展具有百分之百原子經(jīng)濟(jì)性的基于碳氮鍵活化的新反應(yīng)，是現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)重要發(fā)展方向之一。

　　中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室黃漢民研究小組致力于通過發(fā)展高效的C-N鍵活化新模式，制備相應(yīng)的金屬-碳、金屬-氮活性中間體，在研究其基元反應(yīng)過程的基礎(chǔ)上，建立新型高效的催化反應(yīng)，近年來取得一系列進(jìn)展。他們利用C-N鍵活化建立了一系列新型的C-C和C-N成鍵反應(yīng)，在《美國化學(xué)會志》（（J. Am. Chem. Soc. 2012, 134,20613; J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18327; J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12490））、《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7272)以及organic letters(Org. Lett. 2011, 13, 522; Adv. Syn. Catal. 2013, 355, 1315)等期刊上發(fā)表了一系列研究論文；通過C-N鍵活化發(fā)展了新型羰基化反應(yīng)，研究工作發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7657; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10912)上。

　　基于以上工作，應(yīng)英國皇家化學(xué)會（Royal Society of Chemistry）邀請，近日黃漢民在Chemical Society Reviews 上撰寫并發(fā)表了題為Transition-metal catalysed C–N bond activation 的綜述性文章（Chem. Soc. Rev., 2016, DOI: 10.1039/c5cs00534e）。

　　該綜述結(jié)合其研究小組的工作特色，詳細(xì)地介紹了過渡金屬催化的C-N鍵活化反應(yīng)的進(jìn)展和發(fā)展進(jìn)程，全面總結(jié)了C-N鍵活化相關(guān)反應(yīng)目前存在的三大類機(jī)理；以被活化C-N鍵中碳原子的雜化方式和相應(yīng)官能團(tuán)的不同，對反應(yīng)實例進(jìn)行分類，分析了C-N鍵活化的構(gòu)效關(guān)系；指出C-N鍵活化領(lǐng)域目前存在的問題，并對該領(lǐng)域未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

　　以上工作得到國家自然科學(xué)基金和蘭州化物所“一三五”重點培育方向項目的長期支持。

基于C-N鍵活化的新型催化反應(yīng)過程