11月22日，國際著名期刊《Science》在線發表南開大學周其林和朱守非團隊題為 “Highly enantioselective carbene insertion into N-H bonds of aliphatic amines”(卡賓對脂肪胺氮-氫鍵的高對映選擇性插入反應)的研究論文。

　　解決了半個多世紀的難題

　　該論文報道了基於兩種催化劑協同催化的卡賓高對映選擇性插入脂肪胺N-H鍵合成手性氨基酸的策略。此項研究不僅解決了對映選擇性卡賓插入反應的長期挑戰，為手性氨基酸的合成提供了高效方法，而且為涉及強配位底物的過渡金屬催化的不對稱轉化提供了潛在的通用策略。

　　據統計，在2016年度銷售額排名前200位的處方藥中，近一半含有手性胺—一種重要的分子結構單元，如鎮痛藥嗎啡、曲馬多，抗抑鬱藥舍曲林，抗血栓藥波立維等。長期以來，科學家們一直想找到高效的方法，直接利用脂肪胺來合成手性胺類化合物。但脂肪胺極易引起金屬催化劑失活，使得金屬催化脂肪胺反應麵臨巨大挑戰。周其林院士和朱守非教授帶領研究團隊建立了一種新穎的雙催化劑體係，解決了這個困擾不對稱催化領域半個多世紀的難題。

協同催化卡賓高對映選擇性插入脂肪胺N-H鍵合成手性氨基酸

　　以柔克剛

　　據研究人員介紹，該方法具有高達99%的產率和高達97%ee的對映選擇性，並在一些藥物及生物活性分子(如阿莫沙平、曲美他嗪、沃替西汀等)的衍生化中具有很好的適用性。其反應產物——手性α-氨基酸衍生物，可以作為重要的合成子用於多種手性藥物的高效合成。

　　應用在線紅外光譜技術，研究人員對此反應做了動力學測量，接著他們利用核磁共振和紫外光譜技術，證明了金屬銅配合物和脂肪胺幾乎不存在相互作用，而手性硫脲催化劑的硫原子與銅有較強的配位作用。他們據此認定，這是由於配體帶有一個負電荷，與正一價銅結合後生成中性的銅配合物，使銅變得更“軟”。根據軟硬酸堿理論，它很難與較“硬”的脂肪胺作用——“以柔克剛”這是該反應能發生的關鍵。

　　催化組合拳

　　此項研究不僅解決了對映選擇性卡賓插入反應的長期挑戰，而且為涉及強配位底物的過渡金屬催化的不對稱轉化提供了潛在的通用策略。

　　哈佛大學著名化學家埃裏克·雅各布森(Eric N. Jacobsen)在同期《Science》發表了題為"A catalytic one-two punch(催化組合拳)"的評論文章，對該項研究進行了係統解讀，並給予了高度評價。

　　他強調該反應的機製顛覆了手性有機催化劑常見的催化原理，使得手性氫鍵給體催化劑可以通過多種非共價機製促進立體選擇性的控製。