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手性N-杂环卡宾（NHCs）金属配合物由于具有特殊的拓扑结构以及金属周围位阻可调控的特点，逐渐成为手性催化研究的热点。自2001年首例手性NHCs诱导的不对称加氢反应得以成功实现以来，该领域已有了长足的进步和发展。由于NHCs合成路径较为便捷，多种具有不同手性元素的NHCs结构被成功开发应用。其中最具代表性的是具有C2或者C1对称的NHCs金属配合物。由于卡宾骨架取代基与N-芳基取代基必成反式结构，这种独特的手性环境对多种手性催化反应具有优异的手性诱导效应。鉴于手性NHCs具有如此重要的应用价值，其手性合成路径愈发受到研究者们的重视。传统的合成方法借助手性原料以合成手性NHCs，价格昂贵且对映选择性难以很好地保持。如何利用简单的合成路径或者分离方法实现手性NHCs的制备是当前该领域研究的热点。
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（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
二、研究内容
近日，法国艾克斯-马赛大学Herve Clavie教授课题组成功实现从前手性NHCs制备手性NHCs金属配合物的新合成路径。相关研究工作发表于J. Am. Chem. Soc上（DOI: 10.1021/jacs.9b12698）。
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（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
计算化学是21世纪化学研究领域的杰出代表，2013年因“为复杂化学系统创造了多尺度模型”，马丁·卡普拉斯、迈可·列维特和阿里耶·瓦舍尔一同获得诺贝尔化学奖。然而，目前计算化学大多还在扮演着“配角”的作用——证明反应的可行性或者进行反应机理的探讨。为此，作者首先进行了大胆的尝试“理论指导实践”。作者首先选取具有C1对称结构的NHCs配合物并对三种结构的NHCs进行了旋转计算。每种NHCs均具有两种旋转方式：卡宾骨架官能团的旋转和N-芳基结构的旋转。代表性结构3a-3c的计算结果如下：对于3a，由于四种手性状态下的配合物具有较小的活化能差，这意味着它们很容易实现转换而仅能够得到外消旋体，从而无法实现手性配合物的制备。3b结构具有较大的活化能差。而3c结构N-芳基旋转的活化能差较小，不具有纯手性金属配合物制备的可行性。基于以上理论研究基础，作者进行了实验探索，通过手性制备色谱的分离，成功制备出手性(+)-和(-)-NHCs-CuCl金属配合物。作者利用手性NHCs铜金属配合物与AuCl·SMe2或者[Pd(Allyl)Cl]2还成功实现了转金属化反应制备出NHCs金或者钯配合物。
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（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
而对于具有C2对称结构的配合物，作者也进行了详尽的探索与研究，发现同样可以实现手性金属配合物的成功制备。
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（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
四、研究结论
法国艾克斯-马赛大学Herve Clavie教授课题组开发了从前手性NHCs制备手性NHCs金属配合物的新合成路径，成功制备出具有C1或者C2对称的多种手性NHCs金属配合物。
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