问题描述：

当今人类社会面临着能源、环境、资源以及健康问题的巨大挑战，新物质的创造和自然资源的绿色利用将从源头上解决这些问题。烃类化合物是重要的基本化工原料，由初级或次级烃类基本化学工业品转化而来的精细化学品和专用化学品是物质创造的基础，与医药、农药、轻工、纺织和电子等领域的发展息息相关。传统的转化方法首先对烃类化合物进行预官能团化，再通过后续官能团转化及不对称催化反应得到所需手性分子，存在效率低、选择性差、污染大等问题。将烃类分子直接、高选择性地转化为高附加值的手性官能化分子，是手性分子创制最为原子经济和步骤经济的方法，是现代有机合成方法学、均相催化和金属有机化学等研究的前沿领域，一旦取得突破将带来变革性技术。但由于烃类分子中官能团少，化学键较为惰性，使得在活化惰性键的同时，还要实现立体选择性控制更加困难。所以，对烃类化合物进行有效的化学键活化和精准的选择性转化，实现烃类化合物的直接不对称催化官能化是亟待解决也是具有极大挑战的研究课题。

问题背景：（简要介绍本问题在现阶段学术研究和科技发展中的产生背景）

从上个世纪70年代至今，烷烃的催化转化一直受到化学家们的关注，出现了一些重要的催化剂体系，但主要集中于碳氢键活化和官能团转化，很少涉及反应的立体选择性控制。烯烃的转化一直是合成化学研究的重点领域之一，其中碳-碳双键参与的化学反应已成为现代合成方法学的重要组成部分。碳-碳双键的立体选择性官能化反应是不对称催化转化的核心研究内容，其中不对称催化氢化和氧化获得了2001年的诺贝尔化学奖。但大多数不对称催化反应集中在官能团化的烯烃，而非官能团化烯烃的不对称催化转化反应相对较少，且底物适应范围仅限于芳基烯烃和末端脂肪烯烃。非官能团化烯烃的不对称催化官能团化反应至今仍然缺乏普适高效的手性催化剂体系；芳烃的不对称催化转化主要集中在富电子高活性的芳环分子对贫电子双键的不对称加成。芳烃直接转化为非芳香性分子需要破坏芳香性，克服相对较高的芳香稳定化能。虽然近年来国内外化学家在芳环的不对称催化转化领域做了大量工作，但仍然主要集中在相对活泼的芳香杂环分子、以及一些富电子或贫电子的芳烃分子，对苯环的直接去芳香性转化的研究不多。对于非活化的芳香体系碳-碳双键的转化，除了酶催化氧化和不对称Buchner反应外，鲜有不对称催化转化反应报道。

最新进展：（简要介绍本问题的最新进展，及未来面临的关键难点与挑战）

近年来，过渡金属催化sp3碳氢键的不对称官能化反应取得了重要进展，但绝大多数仍需要在烷基链上引入导向基团。对于不含官能团的烷烃，目前仅有手性铑配合物催化碳-氢键与α-芳基重氮酯的不对称卡宾插入反应，以及苄位或烯丙位CH键的不对称催化氰基化反应等实现了立体选择性控制。烯烃的不对称催化转化主要集中在官能团化的烯烃，而非官能团化烯烃的不对称催化转化反应相对较少烯烃直接参与的不对称催化偶联反应近年来引起了化学家们的关注，但尚处于探索阶段。近年来国内外化学家在芳环的不对称催化转化领域做了大量工作，但仍然主要集中在相对活泼的芳香杂环分子、以及一些富电子或贫电子的芳烃分子，对苯环的直接去芳香性转化的研究不多。

在烃类化合物中，烷烃只有饱和碳碳键和碳氢键，烯烃只有碳氢键和碳碳双键，而芳烃为共轭双键平面结构，均没有能与催化剂形成强相互作用的基团，导致化学键的活化和选择性控制非常困难。在手性催化剂活化碳氢键形成中间体或过渡态时，手性催化剂很难精准控制饱和烷烃的拓扑结构，且碳-金属键容易发生旋转产生构象不稳定的异构体，导致立体选择性难以控制；手性催化剂活化碳碳不饱和键时，由于非官能团化双键的配位能力相对较弱，又没有它辅助配位基团的参与，使简单烯烃的直接不对称转化的立体选择性控制困难；简单芳烃也只有极性小的碳-碳双键与催化剂配位，芳烃的活化需要克服芳香稳定化能，反应条件苛刻，是直接不对称转化的立体选择性控制非常困难。

重要意义：（简要介绍本问题取得突破后，对本领域或相关其他交叉领域科技发展的重大影响和引领作用，以及可能产生的重大科技、经济和社会效益）

烃类化合物的不对称催化转化是现代有机合成方法学、均相催化和金属有机化学等研究的前沿领域，一旦取得突破将带来变革性技术。一方面，通过该研究，能够揭示烃类化合物直接官能化反应中化学键活化的本质、机理以及立体选择性控制规律，发展催化新策略和新方法，有望改变原有的有机合成策略和逻辑，引领不对称合成领域的发展；另一方面，烃类化合物向高技术、精细化、功能化高附加值化学品的直接高效绿色转化，为一些高附加值手性药物、农药、香料和材料等的合成提供变革性路线，

给医药、农药、轻工、纺织和电子等领域发展带来深远影响。这些重大原始创新和重要应用成果，能够显著提高我国自主创新能力和研究成果的国际影响力，为解决能源、环境、资源以及人类健康等领域的关键问题提供物质基础以及技术支撑，为我国经济社会绿色和可持续发展做出重要贡献。