世界著名化学家 Zhang Liming

世界著名化学家

世界著名化学家 Zhang Liming

2019/5/5
世界著名化学家
卡宾, 环化, 金催化
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Author: Peng Li

本文作者alberto-caeiro

张立明，中国有机化学家，现就职于美国加州大学圣巴巴拉分校(University of California Santa Barbara)。（图片：实验室主页）

经历

1989-1993, 南昌大学, 学士, 李新生教授;
1993-1996, 南开大学, 硕士, 张郑智教授;
1996-1998, 阿拉巴马大学(University of Alabama), 硕士, Michael P. Cava教授;
1998-2003, 密歇根大学(University of Michigan), 博士, Masato Koreeda教授;
2003-2005, 芝加哥大学(University of Chicago), 博士后研究员, Sergey A. Kozmin教授;
2005-2009, Department of Chemistry, University of Nevada, Reno, Assistant Professor;
2009-2011, Department of Chemistry and Biochemistry, University California, Santa Barbara, Assistant Professor;
2011-2013, Department of Chemistry and Biochemistry, University California, Santa Barbara, Associate Professor;
2013-now, Department of Chemistry and Biochemistry, University California, Santa Barbara, Professor.

获奖经历

2014, One of Highly Cited Researcher by Thomson Reuters (http://highlycited.com/index.htm);
2009, 2009 Alfred P. Sloan Research Fellow;
2009, Spring 2009 CAPA (Chinese American Chemistry & Chemical Biology Professor Association) Distinguished Junior Faculty Award;
2008, Mousel-Feltner Award for Excellence in Research and/or Creative Activity (UNR);
2008, NSF CAREER Award;
2008, Amgen Young Investigator’s Award;
2007, Thieme Journal Award;
2007, Unrestricted gift by Merck & Co, Inc.;
2007, Ralph E. Powe Junior Faculty Enhancement Award;
2002, Eli Lilly Fellowship, University of Michigan;
2001, Pfizer Fellowship, University of Michigan;
1996, Dean’s Merit Scholarship, University of Alabama;
1996, “Excellent Thesis” Award, Nankai University, PRC.

研究概要

Au催化串联反应

Au盐是一种活化炔烃发生亲核反应的优秀催化剂。张教授早期致力于炔丙醇酯在Au催化下的串联反应，一步构建多根C-C键或形成复杂环骨架，实现分子的重整，从简单分子得到具有合成价值的产物。（张教授课题组早期总结）如图1所示，吲哚衍生物反应可得到6-5-4-5四环结构^[1]，烯丙炔醇酯可到到环戊烯酮^[2]，炔丙醇酯更换催化剂后可得到α-亚甲基-β-二酮(α-Ylidene-β-Diketones)结构^[3]，由炔基重排可得到的联烯化合物也可发生此类反应，如图1中，经两步串联反应，6-6-5三环结构也是可以得到的^[4]。此类Au催化反应也可与其他亲电试剂反应，汇总如图2。上述反应机理中都包括电荷分子的偶极子的存在，于是作者设计了如图3的反应，如预期的得到了[2+4]环加成产物，并对此类反应进行后续研究^[5]。值得一提的是，张立明老师的第一篇文章（J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16804-16805.）的作者只有自己一人。

图1：Au催化炔丙醇酯串联反应

图2：Au催化炔丙醇酯串联反应可得到结构

图3：Au催化环加成反应

随后，张教授课题组通过外加具有亲核性质的氧化剂，可直接使炔基变成α-羰基金卡宾，其中最广为利用的是吡啶氧化物，其与炔烃的反应被用作重氮化合物的等价物。此类反应被张教授称为Au催化氧化环化反应^{[6, 7]}。而当亲核试剂布局有氧化性质时，可以其他金属试剂反应，得到形式上的偶联反应产物^[8]。

张教授后续还发现在Au催化条件下，炔基可经过联烯得到共轭二烯的产物。随后根据此结果，作者做了系列的工作，如2019年JACS上的一篇工作，炔丙醇通过异构成联烯后发生分子内环化，对映选择性的得到1,4-二氢呋喃产物^[9]。

参考文献

Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 16804-16805. DOI: 10.1021/ja056419c;
Zhang, L.; Wang, S., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 1442-1443. DOI: 10.1021/ja057327q;
Wang, S.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 8414-8415. DOI: 10.1021/ja062777j;
Huang, X.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6398-6399. DOI: 10.1021/ja0717717;
a: Zhang, G.; Huang, X.; Li, G.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 1814-1815. DOI: 10.1021/ja077948e; b: Li, G.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 6944-6945. DOI: 10.1021/ja802294t; c: Zhang, G.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 12598-12599. DOI: 10.1021/ja804690u;
a: Li, G.; Zhang, L., Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 5156-5159.doi.org/10.1002/anie.200701449; b: Ye, L.; Cui, L.; Zhang, G.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 3258-3259. DOI: 10.1021/ja100041e; c: Ye, L.; He, W.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8550-8551. DOI: 10.1021/ja1033952; d: Biao Lu, YingdongLuo, Lianzhu Liu, Longwu Ye, Yanzhao Wang, Liming Zhang.,Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 8358.doi.org/10.1002/anie.201103014; e: for a review, see: Youliang Wang, Liming Zhang, Synthesis2015, 47, 289. DOI: 10.1055/s-0034-1379884;
for a review, see: ZhitongZheng, Zhixun Wang, Youliang Wang, Liming Zhang, Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 4448-4458. DOI: 10.1039/C5CS00887E;
Zhang, G.; Cui, L.; Wang, Y.; Zhang, L., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 1474-1475. DOI: 10.1021/ja909555d;
a: Zhixun Wang, Yanzhao Wang, Liming Zhang, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 8887–8890. DOI: 10.1021/ja503909c; b: Ting Li, Liming Zhang, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 17439–17443. DOI: 10.1021/jacs.8b12478; c: Xinpeng Cheng, Zhixun Wang, Carlos D. Quintanilla, Liming Zhang, J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3787-3791, DOI: 10.1021/jacs.8b12833.