导读:近日,清华大学罗三中课题组回顾了手性二胺催化策略十余年的发展历程。手性二胺具有良好的兼容性,已成功应用于多种催化体系之中,并表现出了高效不对称催化的能力。罗三中课题组将其总结概括为“1+x”策略,即一类催化剂(手性二胺)与多种催化体系的协同配合,相关综述文章发表在Accounts of Chemical Research上。
自然界中存在着能够催化不对称Aldol反应的Type I Aldol酶（Science 2001, 294, 369.）。2007年，罗三中教授受到其机制的启发，注意到酶空腔中的二胺结构的催化能力，设计了有别于List、MacMillan等人脯氨酸骨架的新颖仿生手性伯胺催化剂，开启了手性伯胺催化的篇章。
在随后的十余年中，罗三中课题组致力于探索其不对称催化应用，在丰富了伯胺催化剂骨架的同时，还尝试将其与金属催化、有机催化、光催化和电催化结合，成功地开发了一系列不对称合成方法学；同时还利用物理有机化学的研究手段，从多个维度（如酸碱性质、电子转移、光能转移）方面，深入挖掘、揭示其背后的自然科学内涵。
由于苯炔是具有高活性的中间体，利用化学手段产生苯炔难以实现精准调控。罗三中团队设想利用电化学手段可控地产生苯炔中间体，实现其不对称转化。最终，团队使用了氨基苯并三氮唑为原料，其在电氧化条件下能够脱去两分子氮气，并在乙酸钴的辅助稳定作用下，可控地形成苯炔。最终实现了不对称芳基化反应。
罗三中课题组开发了具有优秀普适性的手性二胺催化剂，并将其成功地与多种催化体系结合，形成了“1+x”协同催化合成策略。
效法自然，融会贯通，罗三中课题组还致力于建立有关烯胺的物理化学指标的数据集，例如BDE、pKa、动力学常数等，谋求为氨基催化反应的理性设计提供有效的数据支撑。罗三中团队相信氨基催化在即将到来的数据驱动化学、机器学习、AI化学等全新领域还能焕发新的生机。
本文的第一作者为罗三中课题组毕业生蔡茂。张龙副研究员、毕业生张文昭、林奇峰参与了写作。本文的通讯作者为罗三中教授。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.4c00128
