第一作者：Mingyang Wang, Shihan Liu, Hao Liu

通訊作者：劉強(qiáng)，藍(lán)宇

通訊單位：清華大學(xué)，重慶大學(xué)

劉強(qiáng)博士，副教授、博士生導(dǎo)師

2003.9-2007.7 武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位

2007.8-2012.8 武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，獲理學(xué)博士學(xué)位 （導(dǎo)師: 雷愛文教授）

2012.9-2015.5 德國(guó)萊布尼茲催化研究所 博士后（導(dǎo)師: Matthias Beller教授）

2015.06- 現(xiàn)在 清華大學(xué)化學(xué)系 副教授

獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)

1. 德國(guó)洪堡獎(jiǎng)學(xué)金 （2012年）

2. Thieme Chemistry Journals Award（2017年）

3. 國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金（2018年）

4. 清華大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)（2021年）

5. 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)“杰出青年科學(xué)基金”（2022年）

6. Asian Core Program Lectureship Award （2023）

（信息來源：https://www.chem.tsinghua.edu.cn/info/1095/2663.htm）

藍(lán)宇，2003年和2008年在北京大學(xué)完成獲本科和博士學(xué)位，2009年至2012年在美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校從事博士后研究。2012年加入重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院獨(dú)立開展科學(xué)研究，歷任特聘研究員、教授、博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任理論與計(jì)算化學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。藍(lán)宇工作聚焦反應(yīng)機(jī)制調(diào)控下的功能分子精準(zhǔn)合成。通過對(duì)合成反應(yīng)進(jìn)行理性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)原理和機(jī)制指導(dǎo)的功能分子精準(zhǔn)合成。在此領(lǐng)域，近年來以通訊作者（含共同）在包括Nat. Chem.（2篇）、J. Am. Chem. Soc.（22篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（30篇）、Nat. Commun.（12篇）、Acc. Chem. Res.（2篇）、Chem（4篇）等期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文250余篇，累計(jì)被他人引用過萬次。藍(lán)宇入選“重慶市青年專家工作室”，入選中國(guó)青年化學(xué)家元素周期表（中國(guó)化學(xué)會(huì)）代言“鉭”，入選中國(guó)化學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。藍(lán)宇2018年獲國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金資助，曾主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目四項(xiàng)。藍(lán)宇獲2016年中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)，2018年重慶市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人），2018年重慶大學(xué)唐立新優(yōu)秀科研教師獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

（信息來源：https://hgxy.cqu.edu.cn/info/1236/2971.htm）

論文速覽

不對(duì)稱催化可以合成具有光學(xué)活性的化合物，通常需要區(qū)分前手性底物上的兩個(gè)取代基。盡管主要的貴金屬催化劑的開發(fā)已經(jīng)幾十年，但區(qū)分具有相似空間和電子性質(zhì)的取代基仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

本論文介紹了一類含量豐富的錳（Mn）催化劑，用于二烷基酮亞胺的不對(duì)稱氫化反應(yīng)，以合成一系列手性胺產(chǎn)品。這些催化劑能夠在酮亞胺上區(qū)分最小差異的烷基團(tuán)對(duì)，例如甲基和乙基，甚至是更微妙的區(qū)分，如乙基和正丙基。

通過修飾手性錳催化劑的組分，可以調(diào)節(jié)對(duì)映體選擇性的程度。該反應(yīng)展示了廣泛的底物適用性，并實(shí)現(xiàn)了高達(dá)107,800的轉(zhuǎn)化數(shù)（TON）。機(jī)理研究表明，特殊的立體選擇性源于受限的手性催化劑的模塊化組裝和催化劑與底物之間的協(xié)同非共價(jià)相互作用。

圖文導(dǎo)讀

圖1：兩種最小差異烷基之間的區(qū)別。

圖2：優(yōu)化的反應(yīng)參數(shù)，包括篩選催化劑、鈉離子捕獲的控制實(shí)驗(yàn)、堿性和溶劑的改變。

圖3：機(jī)理研究和密度泛函理論（DFT）計(jì)算，包括鈉和鉀離子參與的氫化轉(zhuǎn)移過渡態(tài)，以及不同底物和催化劑的能量差異。

圖4：具有伯/仲/叔烷基和伯烷基的亞胺的底物范圍。

總結(jié)展望

本研究成功開發(fā)了一種新型的錳（Mn）催化劑，該催化劑在不對(duì)稱氫化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的立體選擇性，能夠區(qū)分結(jié)構(gòu)上極為相似的烷基團(tuán)。該成果不僅為合成具有生物活性的手性胺類化合物提供了一種高效的方法，而且為設(shè)計(jì)新型催化劑提供了重要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。通過進(jìn)一步優(yōu)化催化劑結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件，有望將該技術(shù)應(yīng)用于更廣泛的底物和反應(yīng)類型，推動(dòng)不對(duì)稱催化領(lǐng)域的發(fā)展。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups

期刊：Nature

DOI：10.1038/s41586-024-07581-z