2016年度国家科技奖推荐工作正在进行，根据《国家科学技术奖励条例》及其实施细则，为确保奖励的公正性，现将我所本年度推荐国家自然科学奖候选项目的项目名称、项目简介、客观评价、代表性论文目录、主要完成人情况、完成人合作关系说明、推荐单位意见在“中国科学院上海有机化学研究所”网站上公布10天，征求意见。 

　　自公布之日起，任何单位和个人对公布的情况有异议，或有文字错漏需要更正的，应当以真实身份书面向科研处提出，匿名异议不予受理。 

　　电话：021-54925225。Email：lrr@sioc.ac.cn 

　　特此公告。 

　　项目名称：高效不对称碳-碳键构筑若干新方法的研究 

　　项目简介： 

　　本项目属“有机化学”学科中的“有机合成化学”领域。不对称合成是获得手性化合物最有效的方法，在有机合成、药物研究、精细化工等方面具有重要意义。本项目在科技部、自然科学基金委、中科院和上海市科委的资助下，围绕碳–碳键的高选择性不对称构筑这一挑战性问题，针对手性胺、双烯和硫烯的不对称合成及催化反应，系统地研究了三大类碳–碳键不对称合成方法，取得了国际领先成果： 

　　1．开拓性地运用二碘化钐单电子供体性能，一步实现手性亚磺酰亚胺与醛、自身或硝酮的不对称还原偶联，成为合成β-氨基醇，C₂对称及非对称邻二胺的新方法；上述亚胺还可在锌或铟参与下，与多官能团化的烯丙基溴反应，合成多样的手性高烯丙胺，并可实现立体构型的调控及首例的水相反应，用于制备系列氨基酸或异吲哚啉酮。成果为多类手性胺的合成提供了非常简捷高效的合成方法。 

　　2．发展了具有特色的手性双烯配体，成功应用于铑或钯催化的不对称反应，解决了已有配体在一些重要反应中无法解决或尚不能很好解决的高效和高选择性问题。从环辛二烯或二聚环戊二烯出发，方便地制备到C₁或C₂对称双烯。在铑催化的亚胺芳基化反应中，所发展的双烯配体被认为“是这一反应的理想配体”，为同类反应中最好。在双烯—铑络合物催化的烷基亚胺芳基化反应中，解决了多年来烷基亚胺不稳定、易异构化和硼酸质子化脱硼等难点，得到优秀的产率和对映选择性。首次实现芳基硼酸对α位无取代的硝基烯的高对映选择性加成。首次实现双烯—钯催化的不对称偶联反应及首例双烯—铑水相不对称催化反应。两种手性双烯配体已在国际试剂公司Sigma-Aldrich商品化销售。成果获国际同行广泛评价和应用。 

　　3．整合手性亚磺酰基诱导及双烯配体的特性，发展了一类全新的线性分子骨架的手性硫烯配体。通过金属与硫和烯配位，硫的手性可对反应的对映选择性进行有效控制。在铑催化的α-酮酸酯和α-二酮的1，2-不对称加成反应中取得优秀结果，完成了抗忧郁药物依他普仑手性1,2-二氢异苯并呋喃骨架的首次不对称催化合成。成果突破了手性配体的传统设计理念，配体结构极其简单但性能卓越，为手性配体的发展提供了一个新的方向。 

　　相关成果在重要国际刊物J. Am. Chem. Soc. (3篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (2篇)、Acc. Chem. Res. (1篇)、Chem. Commun.(5篇) 、Org. Lett. (14篇)等上发表。20篇主要论文他引1135次，单篇最高165次，8篇代表性论文他引590次，篇均73.8次。据Thomson公司最新统计，3篇论文为所在领域高引论文(Top 1%)。撰写中文（2部）、英文（1部）著作。申请中国发明专利10项，授权6项，实施转让1项。项目执行阶段培养博士17名，博士后5名，其中1人获上海市优秀毕业生，2人入选中科院百人计划，1人获国家杰出青年基金，8人在科学院或高校任教授/副教授。项目第一完成人在国际学术会议上作大会或邀请报告14次；获2006年何梁何利基金科学与技术进步奖，2012年第五届全国优秀科技工作者，2013年中国产学研合作创新奖。 

　　项目研究成果对手性有机化学及药物研发等领域具有重要意义，极大地推动了不对称反应的研究与发展。 

　　客观评价： 

　　本项目研究成果为国际首创，受到国内外同行的广泛关注和认可，20篇主要论文被他引1135次，篇均56.8次，单篇最高他引165次。20篇论文中有12篇被德国化学会评论期刊Synfacts选为亮点进行专文评述；5篇论文分别被美国化学会ACS “Heart Cut”, “Noteworthy Chemistry”以及英国行业杂志Speciality Chemicals Magazine进行专题评述。所发表的论文9篇论文被Organic Chemistry Portal 网站介绍和评价，受到Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., Aldrichim. Acta, Synthesis及Angew. Chem. Int. Ed.的28篇综述性论文积极评述。项目第一完成人林国强应邀在国际会议上作大会或邀请报告16次。 

　　1.基于手性N-叔丁基亚磺酰亚胺手性诱导策略的重要手性胺的高效合成 

　　意大利佛罗伦萨大学教授Goti在Angew. Chem. Int. Ed. (2005, 44, 7832)的Highlights中评价非对称邻二胺的合成工作“发现了一个非常令人感兴趣的以对映纯的N-叔丁基亚磺酰亚胺为受体的反应”、“是第一个不同亚胺物种之间对映选择性交叉偶联的例子”。美国化学会ACS “Heart Cut”则用“一个容易的方法制备光学纯1,2-二胺”为题介绍：“提供了不对称合成中广泛应用的手性邻二胺的直接合成”。法国摩尔化学研究所Ferreira 和 Chemla教授也评价我们的工作是“合成光学纯手性乙二胺的一个高效直接的方法”(Chem. Soc. Rev.2009, 38, 1162)。 

　　对于手性β-氨基醇的工作，德国科学院院士Knochel高度评价该工作“为合成一些有价值和意义的天然β-氨基醇类化合物，如赤色二氢鞘氨醇（erythro-sphinganine）和抑胃酶氨酸（statine），提供了一个非常简便的对映选择性合成方法。如果不用该方法，这些化合物的合成将相当困难”(Synfacts 2005, 3, 331)。德国明斯特大学Glorius教授在Synthesis (2006, 1899)中也评述“这个方法提供了一条非常高效的合成β-氨基醇的路线”。美国加州大学伯克利分校Ellman教授在Chem. Rev. (2010, 110, 3600)中同样认为该反应“已被证明是一个非常有力的β-氨基醇汇聚式合成的方法”。 

　　锌参与的不对称烯丙基化反应被美国化学会“Heart Cut” (Dec. 4, 2006) 以“通过出色的立体控制制备手性高烯丙胺”为题评述“只是简单的反应条件调节就可以以同样出色的非对映选择性得到立体控制完全相反的高烯丙基胺”。多取代的手性α-甲烯基-γ-丁内酰胺砌块的高效构建工作被美国化学会选为“Noteworthy Chemistry”(Nov. 29, 2010)，以“一锅合成法制备手性α-甲烯基-γ-丁内酰胺”为题进行了详细介绍。 

　　铟参与的水相不对称烯丙基化反应，被西班牙阿利坎特大学Foubelo教授评价“实现了首例实用的高光学活性的高烯丙胺的水相合成”(Chem. Rev. 2013, 113, 5595)。 

　　上述出色工作，在2007年被邀请在Acc. Chem. Res. (2008, 41, 831)撰写总结性综述，被他引148次。 

　　2.两类新型骨架手性双烯配体的设计合成及其在不对称催化中的应用 

　　两个手性双烯配体被Wiley出版社的《有机合成试剂电子百科》收录(DOI: 10.1002/047084289X.rn01498)，并在国际化学试剂公司 Sigma-Aldrich销售。双环手性双烯被美国芝加哥大学Yamamoto教授认为这样的“设计很有意思，顺并双环[3.3.0]骨架模拟了桥环分子特有的锲形结构，而且(从手性醇出发)合成只需3步，Ar基团的变化很容易通过Suzuki偶联实现”，并预测“这类配体有望在铑及其它金属催化的反应中应用”(Synfacts 2007, 8, 847)。 

　　双烯—铑催化的芳基亚胺的不对称芳基化反应受到Synfacts (2007, 8, 0847)积极评述，文章已被他引165次，获瑞士苏黎世联邦理工学院Carreira教授高度评价，“双环[3.3.0]二烯配体看上去是这一反应的最为理想配体，使得这一加成反应可以获得优秀的产率和集中的高对映选择性(98-99% ee)”(Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4482)。作为手性胺合成的优秀示例，Taber认为我们“建立了一个手性二芳基甲胺合成的坚实的方法”(Organic Chemistry Portal, 2008, Feb. 18)。中性条件下的烷基亚胺的芳基化反应，解决了烷基亚胺不稳定、易变质和硼酸质子化脱硼等纠结多年的问题(Synfacts 2011, 3, 0290)。水相的不对称加成被加拿大多伦多大学Lautens教授评述“发展既高效又高选择性的水相不对称反应通常是难以实现的”，是“首例手性双烯/金属配合物催化的水相不对称反应” (Synfacts 2008, 11, 1181)。硝基烯共轭加成首次实现了反应的高对映选择性控制，大连化学物理研究所万伯顺研究员指出“(此前的研究)没有显著的进步，直到最近林等报道了高效的铑催化的不对称对2-硝基烯烃的加成反应”(J. Org. Chem. 2012, 77, 3071)；美国爱荷华大学Nguyen教授使用我们的手性双烯配体取得优秀结果，并其称为“林配体”（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 11912）。 

　　3.一类结构极其简单的全新手性硫烯配体的设计合成及在不对称催化中的应用 

　　设计的手性亚磺酰胺-烯配体被Synfacts (2011, 9, 0985)作为亮点评述，认为“发展了一类具有简单和柔性结构的新颖亚磺酰胺-烯杂交配体”。尤其是结构极其简单的线性分子骨架手性硫烯配体的发现被Yamamoto积极评述，认为我们“发展了一类新颖的结构极其简单的手性硫烯杂交配体”，是一个“独特的配体”、“有前景的配体”(Synfacts 2012, 8, 0651)。配体在芳基硼酸对α-酮酸酯以及α-二酮的不对称1,2-加成中的应用，首次完成了抗忧郁药物依他普伦中1,3-二氢异苯并呋喃结构的催化不对称合成，被Synfacts (2012, 8, 0422) 高度评价：“是第一个α-二酮的对映选择性催化加成的例子”，“当两个芳基部分区分非常小时仍能获得很高的对映选择性，这些结果是不同凡响的”。英国的行业杂志Speciality Chemicals Magazine在2012年2月“基于硫的手性化学”专栏文章中认为这些手性硫烯配体在高对映选择性1,2-加成中的应用“最有前景”，评述“尤其是这个方法可以成功用于已有不对称方法难以实现的具有重要药理研究价值的手性1,3-二氢异苯并呋喃类化合物的合成。” 

　　代表性论文目录： 

　　1)A highly efficient and direct approach for synthesis of enantiopure beta-amino alcohols by   reductive cross-coupling of chiral N-tert-butanesulfinyl imines with aldehydes. Journal of the American Chemical Society 2005, 127, 11956-11957 Yu-Wu Zhong，Yi-Zhou Dong，Kai Fang，Kenji Izumi，Ming-Hua Xu,* Guo-Qiang Lin* 

　　2) An advance on exploring N-tert-butanesulfinyl imines in asymmetric synthesis of chiral amines.Accounts of Chemical Research 2008, 41, 831-840 Guo-Qiang Lin,* Ming-Hua Xu，Yu-Wu Zhong，Xing-Wen Sun 

　　3) Design of C-2-symmetric tetrahydropentalenes as new chiral diene ligands for highly enantioselective Rh-catalyzed arylation of N-tosylarylimines with arylboronic acids. Journal of the American Chemical Society 2007, 129, 5336-5337 Zhi-Qian Wang，Chen-Guo Feng，Ming-Hua Xu,* Guo-Qiang Lin*  

　　4）Rhodium-catalyzed asymmetric conjugate addition of organoboronic acids to nitroalkenes using chiral bicyclo [3.3.0] diene ligands. Angewandte Chemie-International Edition 2010, 49, 5780-5783 Zhi-Qian Wang，Chen-Guo Feng，Shu-Sheng Zhang，Ming-Hua Xu,* Guo-Qiang Lin* 

　　5）Highly enantioselective arylation of N-tosylalkylaldimines catalyzed by rhodium-diene complexes. Journal of the American Chemical Societ 2011, 133, 12394-12397  Zhe Cui，Hong-Jie Yu，Rui-Feng Yang，Wen-Yun Gao，Chen-Guo Feng,* Guo-Qiang Lin* 

　　6）Rhodium-catalyzed, highly enantioselective 1,2-addition of aryl boronic acids to α-ketoesters and α -diketones using simple, chiral sulfur-olefin ligands. Angewandte Chemie-International Edition 2012, 51, 780-783 Ting-Shun Zhu，Shen-Shuang Jin，Ming-Hua Xu* 

　　7）Samarium diiodide-induced asymmetric synthesis of optically pure unsymmetrical vicinal diamines by reductive cross-coupling of nitrones with N-tert-butanesulfinyl imines. Organic Letters 2004, 6, 3953-3956 Yu-Wu zhong，Ming-Hua Xu,* Guo-Qiang Lin 

　　8）Room-temperature highly diastereoselective Zn-mediated allylation of chiral N-tert-butanesulfinyl imines: Remarkable reaction condition controlled stereoselectivity reversal. Organic Letters 2006, 8, 4979-4982 Xing-Wen Sun，Ming-Hua Xu,* Guo-Qiang Lin* 

　　主要完成人情况：   

　　1.林国强，排名第1，行政职务：无，技术职称：研究员

  工作单位：中国科学院上海有机化学研究所，完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

  对本项目技术创造性贡献：项目负责人，负责项目工作的设计和研究工作的指导、项目的实施，对项目科学发现点1、2有创造性贡献，是第二篇代表性论文的通讯作者和第一作者，是第一、三、四、五、八篇代表性论文的共同通讯作者。 

　　2.徐明华，排名第2，行政职务：无，技术职称：研究员

  工作单位：中国科学院上海药物研究所，完成单位：中国科学院上海药物研究所

  对本项目技术创造性贡献：本项目的第二负责人。参与项目的设计和指导，对于项目主要科学发现点1、2、3有创新性贡献，尤其是对科学发现点3，提出了手性硫烯配体的理念。是本项目第 一、三、四、八篇代表性论文的共同通讯作者和第六、七篇代表性论文的通讯作者，第二篇代表性论文的第二作者。 

　　3.钟羽武，排名第3，行政职务：无，技术职称：研究员

  工作单位：中国科学院化学研究所，完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

  对本项目技术创造性贡献：是手性胺研究的主要研究人员，首次将二碘化钐应用于N-叔丁基亚磺酰亚胺化学，实现了其与硝酮、醛和自身的交叉或自偶联反应合成手性邻二胺和氨基醇。进行了科学发现点1.1和1.2的研究工作，是第一篇和第七篇代表性论文的第一作者，第二篇代表性论文的第三作者。 

　　4.冯陈国，排名第4，行政职务：无，技术职称：副研究员

  工作单位：中国科学院上海有机化学研究所，完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

  对本项目技术创造性贡献：是手性双烯研究的主要研究人员，进行了两类手性双烯配体合成及其在有机硼试剂对α，β-不饱和羰基底物及亚胺加成反应中的应用研究。进行了项目科学发现点2的研究，是第五篇代表性论文的共同通讯作者，是第三和四篇代表性论文的第二作者。 

　　5.孙兴文，排名第5，行政职务：化学系系主任助理，技术职称：副教授

  工作单位：复旦大学，完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

  对本项目技术创造性贡献: 是手性胺研究的主要研究人员，首先进行锌和铟参与的烯丙基溴试剂对N-叔丁基亚磺酰亚胺的不对称加成研究，发现了改变反应条件可对反应非对映选择性进行完全调控及水相的烯丙基化反应。进行了科学发现点1.3的研究，是第八篇代表性论文的第一作者，第二篇代表性论文的第四作者。 

　　完成人合作关系说明： 

　　项目第一完成人林国强，系中国科学院上海有机化学研究所研究员，从上世纪八十年代就开展不对称反应研究，在本项目执行10余年来，负责项目的设计、指导和实施，是代表性论文1,3,4,5,8的共同通讯作者，代表性论文2的通讯作者和第一作者。 

　　项目第二完成人徐明华，于2003年9月-2005年7月期间，在中国科学院上海有机化学研究所任副研究员，为林国强的研究助手，协助其进行研究课题指导，并完成了基于手性叔丁基亚磺酰亚胺的研究工作和部分手性双烯配体的研究工作。2005年7月入职中国科学院上海药物研究所，但仍然与林国强课题组保持合作关系，并创造性地结合在上海有机所完成的工作，开创了手性硫烯配体的研究。与林国强研究员是代表性论文1,3,4，8的共同通讯作者，代表性论文6和7的通讯作者，代表性论文2的第二作者。 

　　项目第三完成人钟羽武，于1999年9月-2004年7月期间，作为中国科学院上海有机化学研究所林国强研究员的研究生，进行了二碘化钐促进的叔丁基亚磺酰亚胺的偶联反应研究工作，是代表性论文1和7的第一作者，代表性论文2的第三作者。 

　　项目第四完成人冯陈国，于2006年9月-2009年7月期间，作为中国科学院上海有机化学研究所林国强研究员的研究生，进行了手性双烯配体的研究工作。从2009年7月开始，作为助理研究员，在林国强课题组继续进行手性双烯相关工作。与林国强研究员是代表性论文5的共同通讯作者，是代表性论文3和4的第二作者。 

　　项目第五完成人孙兴文，于2002年9月-2007年7月期间，作为中国科学院上海有机化学研究所林国强研究员的研究生，主要进行了锌、铟促进的叔丁基亚磺酰亚胺烯丙基化反应研究，是代表性论文8的第一作者，代表性论文2的第四作者，并作为作者之一与林国强共同出版书籍一部。 

　　推荐单位意见： 

　　我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。 

　　按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，目前无异议。 

　　该项目以发展高效实用的不对称碳–碳键合成方法为核心目标，围绕手性配体/催化剂的易得和高效、反应的高选择性及高产率、可操作及调控性、环境友好等重要科学问题进行研究，设计发展了多类基于容易脱除的手性亚磺酰胺辅剂诱导策略的高立体选择性反应和一系列结构简单、合成方便、催化性能独特的新型手性双烯和硫烯配体，系统地探索了它们在多种结构重要的有机功能分子、天然产物和生物活性分子的高效不对称合成和系列过渡金属催化的高对映选择性反应中的应用，取得一系列具有国际领先水平的原创性研究成果。20篇主要论文他引1135次，单篇最高165次，8篇代表性论文他引590次，篇均73.8次。据Thomson公司最新统计，3篇论文为所在领域高引论文(Top 1%)。撰写中文（2部）、英文（1部）著作。申请中国发明专利10项，授权6项，实施转让1项。项目执行阶段培养博士17名，博士后5名，其中1人获上海市优秀毕业生，2人入选中科院引才计划，1人获国家杰出青年基金。上述工作获得国际国内同行的高度评价，对有机化学，尤其是不对称催化领域的发展具有重要指导意义，并起到了积极的推动作用。 

　　对照国家自然科学奖授奖条件，推荐该项目申报2016年度国家自然科学二等奖。 

　　  

　　  

　　中国科学院上海有机化学研究所 

　　 2016年1月4日