促进农药绿色合成的高效偶联探索

自然界中存在众多手性化合物，因其所具有的特殊性质和功能，在农药、医药、香料、食品添加剂和昆虫信息素等领域得以广泛应用。手性也是自然界的特征之一，对于手性物质，构型不同，其生理活性、化学性质、毒性等表现也完全不同，而获取具有高活性、低毒性的单一手性化合物是当前化学领域的重要课题。

与手性拆分相比，催化不对称合成是获得手性化合物的重要途径之一。近年来人们对手性结构的关注催生了诸多不对称合成方法学的发展，但是这些方法学在手性天然产物、有机材料、药物及其中间体合成中的应用却不多见。究其原因，一方面是由于方法学对底物结构的限制降低了其普适性，另一方面，手性催化剂获得困难、成本偏高也限制了相应方法学的实用性。

邻位杂原子（如氮和硫）取代的轴手性联芳基结构广泛存在于天然产物分子中，该类结构也作为许多出色的催化剂、配体和功能材料的基本手性骨架而在不对称催化和材料领域得到广泛的应用。近年来，轴手性化合物，尤其是邻位官能团化轴手性联芳基化合物在新药研发领域也备受关注。其基于轴手性的立体三维结构往往赋予该类化合物独特的生物活性和作用机制。然而，结构多样、高光学活性轴手性化合物的获得是当今药物化学家面临的一大难题，这极大地限制了官能团化轴手性联芳基化合物的药理学性质的研究和成药潜力的挖掘。

此外，在所有构建手性联芳基结构的策略中，过渡金属催化的不对称偶联，尤其是Suzuki-Miyaura偶联无疑是最直接、方便和最具有工业应用价值的方法之一。然而目前所报道的不对称Suzuki-Miyaura偶联主要用于合成官能团化程度较低、骨架类型单一的邻位碳或氧原子取代的手性联芳基化合物，利用该偶联方法合成具有重要应用价值的邻位杂原子（如氮或硫）取代的高度官能团化轴手性联芳基结构的报道极为罕见。

近年来，随着贵金属价格大幅上涨，使得过渡金属催化偶联反应的成本急剧上升，给农药企业带来沉重负担。在农药产业面向清洁生产、绿色环保趋势发展的今天，如何利用高效的偶联反应，降低生产成本并实现农药的绿色合成？如何将新的高效偶联方法应用带生产实践，从而实现高活性手性化合物的绿色高效合成？第二十二届全国农药交流会，特邀中国科学院上海有机化学研究所教授汤文军先生分享《促进农药绿色合成的高效偶联探索》，敬请期待。

汤文军

汤文军，中科院上海有机化学研究所生命有机国家重点实验室研究员，国科大杭州高等研究院化学和材料科学学院首席教授，博士生导师，国家“杰青”获得者。美国宾夕法尼亚州立大学博士；美国 Scripps 研究所博士后；曾任美国 Boehringer Ingelheim 药业公司化学发展部高级科学家和主任科学家。长期从事药物绿色合成和制造，先后主持或参加恩格列净等数个药物的工艺研究和放大；发展了系列结构独特的膦配体和催化剂，其中百余个实现了在国际著名试剂公司Strem、Sigma-Merck和国内各大平台中的商品化，多个配体被药物和农药公司采纳实现工业化应用；发展了手性双硼介导的亚胺不对称还原反应高效合成手性二胺，首次提出了双硼参与的周环反应理论。现在国际著名化学期刊上发表论文百余篇，国内及国际专利四十余项，并多次实现专利转让。