近日，我院贵永远博士与四川大学余达刚教授合作在国际顶级学术期刊《美国化学会志》在线发表了最新研究论文“Cu-Catalyzed Asymmetric Dicarboxylation of 1,3-Dienes with CO2”（https://doi.org/10.1021/jacs.3c14146），该研究利用铜催化CO2参与的1,3-丁二烯不对称双羧化反应，以优异的化学、区域、E/Z和对映选择性获得了含有全碳季碳立体中心的手性二酸。该研究成果以四川师范大学化学与材料科学学院为第一完成单位，贵永远博士和余达刚教授为通讯作者，贵永远博士和四川大学2023届博士陈小旺为共同第一作者。 J. Am. Chem. Soc. （美国化学会志）是美国化学会的旗舰期刊，是化学及其交叉学科领域的国际著名顶级期刊之一，由美国化学会创办于1879年，至今拥有145年历史，目前影响因子为15.0。该成果的发表标志着学院在青年教师培养、对外科研合作和学科建设方面再迈新台阶。特别感谢国家自然科学基金委、四川师范大学、四川大学和南开大学元素有机国家重点实验室的经费支持。 

    二氧化碳（CO2）作为一种丰富、无毒且可再生的碳源，其高效利用对于推动可持续发展具有重要意义。通过化学转化将CO2转化为高附加值的羧酸类化合物是实现CO2资源化利用的重要途径之一。二酸作为一种重要的羧酸化合物，不仅是生物学活性化合物的重要结构单元以及有机合成中的重要中间体，同时也是高分子工业的重要单体。利用CO2参与双羧化反应是构建二酸类化合物最直接有效的合成策略之一。化学家们已经开发出了CO2参与的各种不饱和烃（如烯烃、炔烃、1,3-丁二烯、联烯和（杂）芳烃）双羧化反应，高效构建了非手性或外消旋二酸（图1A和1B）。然而，由于CO2反应活性低、与过渡金属催化剂配位能力弱、条件苛刻导致难以控制选择性等原因，利用CO2参与不对称催化碳-碳成键反应构建手性羧酸，尤其是不对称催化双羧化反应合成手性二酸，目前还是该领域的重要挑战。

贵永远博士和四川大学余达刚教授合作报道了首例铜催化CO2参与的1,3-丁二烯不对称双羧化反应，以优异的化学、区域、E/Z和对映选择性获得了含有全碳季碳立体中心的手性二酸（图1C）。该方法具有反应条件温和、底物范围广、官能团兼容性好以及产物易衍生等特点。该双羧化反应成功的关键在于手性铜催化剂的接力催化，也就是铜催化的1,3-丁二烯的硼羧化以及随后的铜催化C−B键羧基化。机理研究还表明，首次引入的羧酸基团可能作为导向基团来控制第二次羧化的区域选择性。该工作为重要手性二酸类化合物的制备提供了新方法，也为过渡金属催化CO2的不对称催化转化提供了新思路。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14146

文字：蔡皖飞，初审：赵丽娟，复审：伍晓春，终审：廖才祥