近日，國際綜合性期刊《自然•通訊》(Nature Communications)在線發表武漢大學高等研究院教授孔望清課題組手性1, n-二醇模塊化合成領域取得最新研究成果。論文題目為“A modular approach to catalytic stereoselective synthesis of chiral 1,2-diols and 1,3-diols”。高等研究院博士生許盛、特聘副研究員平媛媛和本科生蘇胤延為論文的共同第一作者，孔望清為通訊作者，武漢大學高等研究院為第一署名單位。

光學純的1, 2-二醇和1, 3-二醇不僅是眾多小分子藥物的重要砌塊，還是多種不對稱催化劑的核心骨架，是一類極具價值的結構。目前已經開發出了眾多合成光學純的1, 2-二醇和1, 3-二醇的方法，但這些方法都無法避免地使用到有毒的金屬催化劑或以立體化學純的烯烴為原料，因此一個成本低廉，選擇性優異且綠色的合成光學純的1, 2-二醇和1, 3-二醇的方法亟待開發。

孔望清課題組此前通過光促HAT/鎳協同催化的策略，成功實現無導向氧雜環和1-脫氧糖的C(sp3)-H鍵立體選擇性官能團化反應（J. Am. Chem. Soc.2023,145, 5231–5241；Nat. Chem.2024,16, 2054–2065.），基于這一策略，作者設想能否直接使用大宗廉價的化學品乙二醇或1, 3-丙二醇為原料，對其氧鄰位C(sp3)-H鍵進行多次立體選擇性官能團化來實現光學純1, 2-二醇和1, 3-二醇的模塊化合成。但是這個策略面臨著諸多挑戰：1、反應的區域和立體選擇性難以控制，目前對于鏈狀醚類化合物的C(sp3)-H鍵選擇性官能團化還鮮有報道；2、雙羥基的結構可能會與官能團化試劑發生副反應而使催化劑失活。

為了解決上述挑戰性難題，作者擬采用原位保護的方式，使用保護基團將二醇轉化為氧雜環，這樣不僅可以避免雙羥基帶來的副反應，還可以將鏈狀的結構變為剛性的環狀結構，有利于反應立體選擇性的控制。經過一系列篩選，作者發現使用最簡單的丙酮叉進行原位保護得到了優異的效果，在最優條件下，作者合成了一系列手性1, 2-二醇和1, 3-二醇的前體。

該研究得到了國家自然科學基金、湖北省杰出青年基金、湖北省自然科學基金、武漢光化學技術研究所培育項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金等的資助。測試得到了武漢大學科研公共服務條件平臺的X射線單晶衍射分析支持。