近日，中心特聘研究员储玲玲课题组在可见光催化领域再次取得新进展，相关研究成果以《可见光催化烯烃支端选择性吡啶化反应——一种曲普利啶的合成新方法》（Photoredox-catalyzed branch-selective pyridylation of alkenes for the expedient synthesis of Triprolidine）为题，在国际知名学术期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上在线发表。课题组青年研究员朱圣卿博士为第一作者、研究生秦健为第二作者，储玲玲教授为通讯作者，东华大学为唯一通讯单位。

吡啶环是一类在天然产物、药物、聚合物中普遍存在的重要结构单元，目前市场上销售药物中超过100多种药物均含有该结构单元。烯基吡啶还是有机合成，特别是药物合成的重要中间体之一，因此发展高效、高选择性的烯基吡啶的催化合成方法一直是化学家关注的重要课题。金属钯催化的烯烃和芳基卤代物的交叉偶联反应，即Heck反应，是合成芳基取代烯烃的一种非常高效的方法，已在有机合成、材料化学等领域得到了重要的应用。然而，由于吡啶环上的氮原子与金属钯可能存在配位作用，利用过渡金属催化的偶联反应来构建烯基吡啶类化合物的方法目前鲜有报道。另外一方面，Heck反应一般都是得到末端取代的反式烯烃，如何控制Heck反应的区域选择性，高选择性得到支端取代烯烃仍存在很大的挑战。因此，如何实现直接、高效的烯烃和吡啶的高选择性，尤其是支端选择性的Heck反应是亟需解决的难题。

该课题组长期关注利用清洁能源，如可见光等，解决有机化学领域的挑战性难题，致力于发展高效的催化体系，实现大宗石油化工原料烯烃等的选择性转化。课题组之前发展了系列可见光催化的烯烃的选择性官能团化反应，在此系列工作基础上，课题组对吡啶参与的Heck反应难题发起了挑战。为了实现支端选择性，课题组巧妙地向普通的砜基基团借力，利用砜基可以在催化剂调控下实现自由基与负离子的转化特性，实现了可见光与亚磺酸钠盐协同催化的烯烃支链吡啶化反应。该反应通过激发态的光催化剂氧化亚磺酸钠盐产生砜基自由基与烯烃加成，得到的烷基自由基与氰基吡啶发生偶联，进一步在碱作用下脱砜基负离子实现其催化循环，得到单一支端选择性的烯基吡啶化产物，反应条件温和，具有优秀的官能团兼容性和底物适用性。值得指出的是，利用该方法，可以利用简单易得的原料两步快速合成畅销抗过敏药物曲普利定和非尼拉敏等，为烯烃的选择性转化和吡啶类药物的合成提供新的思路和方法。中心主任兼首席科学家认为课题组面向应用性问题、聚焦前沿性研究，已有成果具有广阔的应用前景，展示出很好的发展态势和发展潜力。

（注：可见光催化支端选择性吡啶化方法两步合成曲普利啶）

        截至2019年2月，这支才组建两年半，平均年龄不到27岁的年轻课题组已在《自然·通讯》、《化学科学》等国际期刊上刊发论文10篇。该篇《自然·通讯》论文第一作者，青年研究员朱圣卿2017年11月博士毕业后加入中心，其在谈及课题组进展心得时表示，“中心及课题组努力构建的国际前沿科研运行模式让我们这些年轻人受益匪浅”。中心主任兼首席科学家一直在身体力行倡导中心学者要“做科学研究的领路人而不是跟随者”。课题组负责人储玲玲2016年9月在普林斯顿著名有机化学家MacMillan教授课题组结束博士后研究后加盟中心，成为中心首位特聘研究员，她习惯高效地开展研究工作，会因地制宜地选定国际前沿的研究课题，推行国际前沿的实验方法，包括研究生培养模式。课题组所做研究都是氟化学和可见光催化领域的前沿热点，会细致阅读和深入研讨大量最新文献，并采用创新且高效的实验方法大胆尝试与实践。课题组另一篇《自然·通讯》论文第一作者，2017级博士生郭磊表示，“储老师是我们的良师益友”，不仅注重言传身教，在实验室手把手教大家做实验，还特别注重建设“博士+硕士”互帮互助的科研模式。如今，课题组“你追我赶”的良性竞争氛围已基本形成，同学们更在跟随老师“泡”实验室的过程中感受到自身的快速成长：博士生赵先、涂海勇2018年8月在《自然•通讯》发表论文《镍催化还原自由基传递实现烯烃分子间选择性碳酰化反应》，博士生杨骏2018年9月在Science Bulletin发表封面文章《配体促进的烯烃支端选择性氧化氰化反应》，博士生郭磊2018年10月在《自然•通讯》发表论文《可见光与镍协同催化的炔烃顺式选择性烷基芳基化反应》，硕士生陈丹2018年10月在《化学科学》发表论文《无金属参与可见光诱导的烯烃的三氟甲基化吡啶化还原偶联反应》，博士生涂海勇2018年10月在《化学通讯》发表论文《EDA复合物促进的烯烃四组分三氟甲基自由基串联反应》，硕士生陈建2019年2月在《化学通讯》发表论文《可见光催化下烯烃的分子间叠氮化反应》。

该项研究得到了国家自然科学基金、上海市青年英才扬帆计划、东华大学科研启动经费等支持。
       论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-08669-1

撰稿：刘蕾 张妮       图片：朱圣卿