Enantioselective, Site-selective C–H Activation with Bifunctional Ligands: From Curiosity to Industrialization
報告人簡介
余金權教授，1987年在華東師范大學獲得化學專業學士學位，并在中國科學院上海有機化學研究所學習一年（戴立信院士指導），后加入中國科學院廣州化學研究所攻讀碩士學位，在蕭樹德教授的指導下從事萜烯化學和異相催化研究，并于1990年獲得碩士學位。之后他在劍橋大學J. B. Spencer教授的指導下從事生物合成和不對稱氫化反應的機理研究，并于1999年獲得博士學位。2001年至2002年，他作為博士后在哈佛大學E. J. Corey教授實驗室從事鈀催化的烯丙基氧化反應研究。2002年回到劍橋大學，于2003年被選為劍橋大學化學系英國皇家學會研究員，開始他對不對稱催化C-H鍵活化反應的獨立研究。2004年，他擔任美國布蘭迪斯大學助理教授。2007年加入斯克里普斯研究所擔任副教授，2010年晉升為正教授。2012年被任命為斯克里普斯研究所化學系Frank and Bertha Hupp教授。 余金權教授是國際上C–H鍵活化領域最為活躍的學者。
他的研究領域主要為：C–H鍵活化研究及其在新藥研發和天然產物全合成領域的應用。他在惰性C–H鍵的選擇性活化和重組研究方面開展了非常原創的工作，例如弱配位作用促進的金屬鈀催化的C–H鍵活化、遠程C–H鍵活化和不對稱C–H鍵活化等。余金權教授已在國際著名學術期刊上發表300多篇學術論文，包括二十多篇Nature，Science論文，引用次數接近6萬次，h指數128，并且獲得了ACS Cope Scholar Award（2012）、Mukaiyama Award（2012）, Raymond and Beverly Sackler Prize in the Physical Sciences（2013）、Elias J. Corey Award（2014）、麥克阿瑟天才獎（2016）, ACS Gabor A. Somorjai Award for Creative Research in Catalysis（2022）等諸多國際著名獎項，并于2019年當選美國藝術與科學院院士。
內容簡介
The widespread presence of C–H bonds at various sites of synthetic substrates renders C–H activation the most powerful platform for developing catalytic reactions for synthesis. To realize the full potential of C–H activation for synthesis, four fundamental challenges must be addressed: developing diverse carbon-carbon and carbon-heteroatom bond forming reactions of diverse poorly reactive native substrates (ReactivitY); enantioselective C–H activation reactions via asymmetric metalation of C–H bonds (EnantioselectivitY); site selective metalation and functionalization of remote C–H bonds (Site-selectivitY); achieving catalytic cycles using sustainable oxidants such as molecular oxygen, aqueous hydrogen peroxides as the terminal oxidants (SustainabilitY). Despite century-long efforts, seeking solutions to these problems has met with limited success due to a fundamental challenge: lack of ligands that can accelerate C–H activation reactions. By combining the weak coordination (entropy) from substrates and ligand acceleration (enthalpy), we have made substantial progress towards addressing these four challenges. Most notably, eight generations of bi-functional ligands (MPAA, APAQ, APAO, MPAAm, MPAThio, Pyridine-Pyridone, Amine-Pyridone, Amide-Pyridone) have been developed to enable a wide range of enantioselective and site-selective C–H activation reactions of diverse classes of native substrates. In parallel, we have realized C–H hydroxylation using molecular oxygen or aqueous hydrogen peroxide as the terminal oxidants, paving the way for large-scale industrialization. Applications of our new catalysts and reactions at BMS, Lilly, Merck and Vertex will be highlighted.
