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

通訊作者：劉強，藍宇

通訊單位：清華大學，重慶大學

劉強博士，副教授、博士生導師

2003.9-2007.7 武漢大學化學與分子科學學院，獲理學學士學位

2007.8-2012.8 武漢大學化學與分子科學學院，獲理學博士學位 （導師: 雷愛文教授）

2012.9-2015.5 德國萊布尼茲催化研究所 博士后（導師: Matthias Beller教授）

2015.06- 現(xiàn)在 清華大學化學系 副教授

獎勵與榮譽

1. 德國洪堡獎學金 （2012年）

2. Thieme Chemistry Journals Award（2017年）

3. 國家自然科學基金委優(yōu)秀青年基金（2018年）

4. 清華大學教學優(yōu)秀獎（2021年）

5. 國家自然科學基金委員會“杰出青年科學基金”（2022年）

6. Asian Core Program Lectureship Award （2023）

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

藍宇，2003年和2008年在北京大學完成獲本科和博士學位，2009年至2012年在美國加州大學洛杉磯分校從事博士后研究。2012年加入重慶大學化學化工學院獨立開展科學研究，歷任特聘研究員、教授、博士生導師。現(xiàn)任理論與計算化學重慶市重點實驗室主任。藍宇工作聚焦反應機制調控下的功能分子精準合成。通過對合成反應進行理性設計，實現(xiàn)原理和機制指導的功能分子精準合成。在此領域，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)表學術論文250余篇，累計被他人引用過萬次。藍宇入選“重慶市青年專家工作室”，入選中國青年化學家元素周期表（中國化學會）代言“鉭”，入選中國化學會高級會員。藍宇2018年獲國家自然科學基金優(yōu)秀青年基金資助，曾主持國家自然科學基金項目四項。藍宇獲2016年中國化學會青年化學獎，2018年重慶市自然科學獎一等獎（第一完成人），2018年重慶大學唐立新優(yōu)秀科研教師獎二等獎。

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

論文速覽

不對稱催化可以合成具有光學活性的化合物，通常需要區(qū)分前手性底物上的兩個取代基。盡管主要的貴金屬催化劑的開發(fā)已經幾十年，但區(qū)分具有相似空間和電子性質的取代基仍然是一個重大挑戰(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稱氫化反應，以合成一系列手性胺產品。這些催化劑能夠在酮亞胺上區(qū)分最小差異的烷基團對，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，可以調節(jié)對映體選擇性的程度。該反應展示了廣泛的底物適用性，并實現(xiàn)了高達107,800的轉化數(shù)（TON）。機理研究表明，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)同非共價相互作用。

圖文導讀

圖1：兩種最小差異烷基之間的區(qū)別。

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

圖3：機理研究和密度泛函理論（DFT）計算，包括鈉和鉀離子參與的氫化轉移過渡態(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，該催化劑在不對稱氫化反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的立體選擇性，能夠區(qū)分結構上極為相似的烷基團。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，而且為設計新型催化劑提供了重要的理論基礎和實踐指導。通過進一步優(yōu)化催化劑結構和反應條件，有望將該技術應用于更廣泛的底物和反應類型，推動不對稱催化領域的發(fā)展。

文獻信息

標題：Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups

期刊：Nature

DOI：10.1038/s41586-024-07581-z