双氮氧配体是一类具有C2对称性的手性氧化胺类化合物。这类化合物原料价廉易得，合成简便，可修饰性和可调控性强，对水和空气也不敏感。手性双氮氧自身可以作为有机小分子催化剂促进不对称反应，也可作为手性配体，在不对称催化领域起到举足轻重的作用。氮氧化合物的氮-氧偶极具有较强的极性, 可以作为良好的配体或者路易斯碱催化剂, 主要包括氮杂芳环氮氧化合物（如吡啶/喹啉氮氧化物）和叔胺氮氧化合物两种类型, 前者的氮原子是sp2杂化, 不具有手性，Nakajima, Hayashi以及Takenaka分别合成了这种含有吡啶或喹啉的刚性手性氮氧化物，并成功的应用在硫醇加成及醛酮的烯丙基化等；而叔胺类氮氧化合物的氮原子是sp3杂化, 通过2个胺氧和2个酰胺氧与金属配位，形成新的手性双氮氧酰胺-金属配合物催化剂。在这一领域，四川大学冯小明院士做出了很大的贡献。他们课题组设计、合成了一类全新的具有柔性构象的手性双氮氧-酰胺化合物, 这类配体含有弱的酰胺氢键，被公认为一类优势手性配体和催化剂, 打破了传统优势配体刚性构象的要求，建立了手性双氮氧-金属配合物催化剂库, 高效高选择性实现了50多类重要的不对称反应（图1-1）。

 图1-1手性双氮氧配体的举例

 受冯小明院士课题组柔性配体的启示，我们课题组发展了用刚性更强的氨基酸原料，合成了刚性四齿手性双氮氧配体（蟹型配体），成功实现了5-氨基吡唑与不饱和酮加成/环化反应，获得了优秀的对映选择性，研究结果发表在预印版 “Chiral Bipyridine-N,N’-dioxides Catalysts: Design, Synthesis, and Application in Synthesis of 1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine Analogues.”Chemrxiv, 2024, DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-q870p（发表日期：2024年1月3日,）后续正式登刊发表在有机化学专业权威期刊：Shijie Zhu, Xue Tian, Jichang Liu*, Bin Dai*, and Shi-Wu Li*. Bipyridine-N,N′-dioxides Catalysts: Design, Synthesis, and Application in Asymmetric Synthesis of 1H-Pyrazolo[3,4-b]pyridine Analogues. Org. Lett.2024,26, 3487-3492。博士研究生朱世界和硕士生田雪在配体合成与研究中贡献颇多，其他关于新型四齿手性双氮氧配体的研究工作发表在Org. Lett.2024,26, 9877-9884. 和 Org. Chem. Front. 2024,11, 6470-6476, Org. Lett.2025, 27, 19-24。类似的研究工作：2024年，刘雄利教授课题组利用简单刚性小的氨基酸合成了联吡啶的手性氮氧配体，用吲哚和 β,γ-不饱和酮脂的Friedel-Crafts反应验证其优秀的催化效果（Org. Chem. Front. 2024, 11, 1314-1321.发表日期：2024年1月15日）。除此之外，近期我们组关于中心手性金属等不对称催化研究工作以及相关杂环研究工作发表在 Org. Lett.2024, 26, 6309-6313, Org. Lett.2024,26, 9237-9243，Org. Lett.2024,26, 8144-8148，Org. Chem. Front. 2024,11, 5385-5389, Org. Lett. 2025, 27, 932-936.和Adv. Synth. Catal. 2024, 366, 1590-1594。研究工作得到了国家自然科学青年基金（C）、国家自然科学地区基金、兵团科技人才创新计划（基础项目）以及兵团化工绿色过程重点实验室资助与支持（图1-2）。

新型四齿手性双氮氧配体类型一：

新型四齿手性双氮氧配体类型二：

 图1-2新型四齿手性双氮氧配体的设计与合成

 （通讯员： 李师伍）