入職武大不到 1 年，90 后教授再發(fā) Nature！通訊作者外唯一作者，破解 170 年困局！-訊息

格林威治時(shí)間 2023 年 3 月 30 日，《自然》（Nature）雜志在線(xiàn)發(fā)表了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院陳才友教授的研究成果 " 銅催化氧親核試劑的立體匯聚烷基化 "（10.1038/s41586-023-06001-y）。文章題目為 "Copper-CatalyzedEnantioconvergentAlkylation of Oxygen Nucleophiles"，

(資料圖片僅供參考)

美國科學(xué)院院士 Gregory C. Fu 為通訊作者，陳才友教授是除通訊作者外的唯一作者。

該研究的前期研究工作由陳才友教授在美國加州理工學(xué)院完成，后期工作由陳才友教授在武漢大學(xué)完成。除該研究工作外，陳才友教授在 Gregory C. Fu 教授課題組從事博士后研究期間，研究成果以第一作者身份于 2021 年發(fā)表于 Nature（CaiyouChen, Jonas C. Peters*, Gregory C. Fu*,Nature,2021,596, 250 – 256）。

陳才友教授簡(jiǎn)介

陳才友，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院教授，博士生導師，課題組長(cháng)，2022 年入選國家海外高層次人才引進(jìn)計劃，同年入選湖北省海外高層次人才計劃。2012 年本科畢業(yè)于武漢大學(xué)，2017 年博士畢業(yè)于武漢大學(xué)，師從張緒穆教授。2017-2022 年，在美國加州理工學(xué)院從事博士后研究，師從美國科學(xué)院院士 Gregory C. Fu 和 Jonas C. Peters。2022 年 7 月加入武漢大學(xué)開(kāi)展獨立研究工作，課題組的研究方向廉價(jià)金屬和稀土金屬的不對稱(chēng)光催化、手性催化劑開(kāi)發(fā)、藥物綠色合成、反應機理研究和 DFT 理論計算等。迄今以第一作者（含共同第一作者）身份在Nature ( 2 篇 ) ; J. Am. Chem. Soc.;Angew. Chem. Int. Ed.; Acc. Chem. Res.; Chem. Sci. 等雜志上發(fā)表論文18 篇，共發(fā)表論文 30 余篇，同時(shí)發(fā)表 5 篇授權專(zhuān)利，其發(fā)展的基于二茂鐵的手性雙膦配體以武漢大學(xué)冠名為 Wudaphos。2017 年，受邀參加第 67 屆德國 Lindau 諾貝爾獎獲得者大會(huì )；2022 年，受邀參加第四屆 " 世界頂尖科學(xué)家大會(huì ) "。曾榮獲2017 年度 " 武漢大學(xué)十大學(xué)術(shù)之星 " 稱(chēng)號。

C-O 鍵廣泛地存在于包括藥物、生物活性分子和材料分子等有機化合物中，因而 C-O 鍵的高效構建在有機合成中極為重要。在藥物合成中，雜原子的烷 / 芳基化是使用率最高的反應，而 C-O 鍵的構建在雜原子的烷 / 芳基化中使用的頻率最高，其出現的頻次約占被報道的研究工作的 9%-21%。最為高效的構建 C-O 鍵的方法之一是氧親核試劑的烷基化反應（Williamson 反應）。Williamson 醚合成法于1850 年首次報道，是目前應用最廣泛的氧親核試劑烷基化方法，然而，Williamson 反應有很大的局限性，不能適用于二級以上的親電試劑等含有大位阻的反應底物，同時(shí)也不能用于手性 C-O 鍵的構建。不對稱(chēng) Williamson 反應非常具有挑戰性，目前沒(méi)有相關(guān)報道。

Cu/ 噁唑啉催化的立體匯聚 C-O 成鍵反應

陳才友 /Gregory C. Fu 教授通過(guò)引入 Cu/ 手性噁唑啉催化劑，成功實(shí)現了 alpha- 鹵代二級酰胺與一系列的氧親核試劑（廣泛的酚、醇等）的不對稱(chēng) C-O 成鍵反應。此外，該催化體系除了能實(shí)現不對稱(chēng) C-O 成鍵反應外，還能高效實(shí)現不對稱(chēng) C-N 成鍵反應，其中包括挑戰性的苯胺和未保護的烷基胺與烷基親電試劑的 C-N 成鍵反應。該體系能用于合成廣泛的手性烷基醚和胺類(lèi)化合物，其中包括直接合成 IMPDH 抑制劑和手性除草劑萘普草。

反應動(dòng)力學(xué)、電子順磁共振、DFT 計算等機理研究表明，手性 C-O 及 C-N 鍵的構建涉及 Cu ( III ) 機制，其中經(jīng)歷自由基歷程。此外，反應可能經(jīng)歷另一種涉及氮丙啶酮中間體的途徑，該途徑可以解釋外消旋的背景反應和不對稱(chēng)催化反應的反應速率相當時(shí)為何催化體系仍然能取得優(yōu)異的對映選擇性。

該體系由于能同時(shí)實(shí)現挑戰性的不對稱(chēng) C-O 和 C-N 鍵的構建，并且使用廉價(jià)的豐產(chǎn)金屬 Cu 和可商業(yè)獲得的手性噁唑啉配體為催化劑，將為手性胺類(lèi)和醚類(lèi)化合物的高效合成打開(kāi)快速發(fā)展的大門(mén)。

陳才友課題組招聘

課題組長(cháng)期招募優(yōu)秀的博士后研究員、博士及碩士研究生和研究助理，享受武漢大學(xué)相關(guān)福利政策，待遇非常優(yōu)厚。課題組每年有足夠博士及碩士研究生招生指標與學(xué)校重點(diǎn)資助博士后指標，歡迎對不對稱(chēng)光催化、手性催化劑開(kāi)發(fā)、稀土催化等有濃厚興趣的有志青年加入我們的研究小組。

博士后待遇按照科研背景和研究計劃進(jìn)行評定，年薪 25-40 萬(wàn)，特別優(yōu)秀的待遇可以進(jìn)一步協(xié)商，享受武漢大學(xué)博士后福利待遇（博士后公寓、公費醫療、子女入學(xué)、住房公積金等）?？缮暾埼錆h大學(xué) " 卓越博士后計劃 "（年薪 40 萬(wàn)）、" 重點(diǎn)博后資助計劃 "（課題組有兩個(gè)名額）以及國家層次的博士后創(chuàng )新人才支持計劃。

研究助理工資 4000-8000 元 / 月，特別優(yōu)秀的待遇可以進(jìn)一步協(xié)商。

代表性論文

1. Caiyou Chen, Gregory C. Fu*. Copper-catalyzed enantioconvergent alkylation of oxygen nucleophiles. Nature, 2023, 2022-09-14110A, accepted.

2. Caiyou Chen, Jonas C. Peters*, Gregory C. Fu*. Photoinduced Cu-catalysed asymmetric amidation via ligand cooperativity. Nature, 2021, 596, 250 – 256.

3. Caiyou Chen, Zhefan Zhang, Shicheng Jin, Xiangru Fan, Mingyu Geng, Songwei Wen, Yan Zhou, Xinrui Wang, Lung Wa Chung*, Xiu-Qin Dong* and Xumu Zhang*. Enzyme inspired chiral SPO ligand with dual noncovalent interactions for asymmetric hydrogenation. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 6808-6812.

4. Caiyou Chen, Shicheng Jin, Zhefan Zhang, Biao Wei, Heng Wang, Kai Zhang, Hui Lv*, Xiu-Qin Dong*, and Xumu Zhang*. Rhodium/Yanphos-Catalyzed Asymmetric Interrupted Intramolecular Hydroaminomethylation of Trans-1, 2-disubstituted Alkenes. J. Am. Chem. Soc, 2016, 138, 9017-9020. （Highlighted by JACS Spotlights, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9325 9326）

5. Caiyou Chen, Heng Wang, Zhefan Zhang, Shicheng Jin, Songwei Wen, Jianjian Ji, Lung Wa Chung, Xiu-Qin Dong* and Xumu Zhang*. Ferrocenyl chiral bisphosphorus ligands for highly enantioselective asymmetric hydrogenation via the noncovalent ion pair interaction. Chem. Sci., 2016, 7, 6669-6673. ( Highlighted in synfacts ) .

6. Qingyang Zhao,#* Caiyou Chen# ( Co-first author ) , Jialin Wen, Xiu-Qin Dong,* and Xumu Zhang*, Noncovalent interaction-assisted ferrocenyl phosphine ligands in asymmetric catalysis, Acc. Chem. Res. 2020, 53, 1905 1921.

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06001-y

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