武汉大学王春江/董秀琴团队在钴催化不对称氢化研究中取得新突破

（通讯员化苑）近日，《美国化学会志》（J.Am.Chem.Soc.）刊发了武汉大学化学与分子科学学院王春江/董秀琴团队的最新研究，研究关于钴催化不对称氢化简洁合成手性β-甲基酮及β,β′-二甲基酮，论文题为“Cobalt-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation Enables Concise Synthesis of Chiral β-Methyl Ketones andβ,β′-Dimethyl Ketones”。武汉大学朱冰珂、余品科和南方科技大学高宗鑫(DFT计算)为论文共同第一作者。武汉大学教授王春江、董秀琴与南方科技大学教授钟龙华(DFT计算)为共同通讯作者，武汉大学化学与分子科学学院为第一署名单位。

将甲基引入候选药物分子往往可显著改变其药理学和生理活性。由于手性β-甲基酮作为关键结构单元具有广泛的应用价值，因此开发高效、高立体选择性的合成方法显得尤为必要。在过去的几十年里，研究者已发展出若干不对称合成策略来获取手性β-甲基酮，主要包括手性辅基诱导的不对称烷基化反应、β-甲基共轭烯酮的催化不对称还原反应以及催化不对称共轭烷基化反应。相比之下，β-甲基共轭烯酮中C=C键的催化不对称还原被认为是获得这类手性骨架最高效的途径之一。在有机催化领域，手性路易斯碱或手性磷酸可在温和条件下使用硼烷或氢硅烷作为氢源促进该还原过程，但通常需要较高的催化剂载量。过渡金属催化的不对称还原则主要依赖于铱、铑、钯等贵金属催化剂，通常表现出较高的催化效率。尽管已取得显著进展，现有方法仍普遍存在贵金属依赖、化学选择性欠佳、催化剂用量过大以及环境不友好等缺点。值得注意的是，到目前为止，尚未见关于廉价金属钴催化β-甲基共轭烯酮不对称氢化反应的文献报道。

2024年，王春江/董秀琴团队运用Rh(I)/(S)-DTBM-SegPhos催化β’-亚甲基共轭烯酮的单不对称氢化反应和β,β’-二亚甲基酮的双不对称氢化反应，以优异的位置选择性和对映/非对映体选择性获得了一系列手性β′-甲基烯酮和β,β′-二甲基酮(Angew. Chem. Int. Ed.2025,64,e202414449)。最近，王春江/董秀琴团队首次报道了一种高效的钴催化不对称氢化反应，以方便易得的β-甲基共轭烯酮为底物，能够以优异的化学选择性和对映选择性快速合成一系列手性β-甲基酮。该催化体系还可拓展至对称的β,β′-二甲基共轭二烯酮，以高收率及优异的非对映选择性和对映选择性得到一系列手性β,β′-二甲基酮。此外，以该方法学为关键步骤，该团队实现了(R)-(+)-二氢-芳-姜黄酮及一种新型螺环骨架手性双膦配体的简洁合成，充分展示了该方法的潜在合成应用价值。

据悉，上述研究受到了国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项资金、国家自然科学基金以及武汉大学科研公共服务条件平台的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c09073