近日，我院刘宁教授、杜智宏副教授团队在有机不对称催化领域取得重要研究进展，相关成果以“Novel C₂ Symmetric Chiral Bifunctional Primary Amine Catalysts: Design, Synthesis and Application in Asymmetric Aldol Reaction” 为题，作为封面文章发表于中科院一区Top期刊《Chinese Journal of Chemistry》（《中国化学》）。该论文第一作者为石河子大学化学化工学院博士研究生吕晓雄，通讯作者为刘宁教授、杜智宏副教授。

一、文章速览

本文聚焦于新型C₂-对称手性双功能伯胺催化剂的设计、合成与其在不对称催化中的应用。作者以1,3-二胺为连接臂、Tle-DPro为催化活性单元，通过高效的酰胺缩合反应制备了目标催化剂，并将其应用于脂肪醛与α-羰基醛的不对称Aldol反应。在乙腈、0℃至室温的反应条件下，高效合成了一系列含手性季碳中心的1,4-二羰基化合物，产率高达99%，对映选择性（ee值）高达99%。相比于传统的仲胺催化剂，该伯胺催化体系对α-支链醛、直链醛、α-羰基醛均具有优异底物适用性。所得产物可进一步转化为(R)-泛内酯、D-泛酸钙、手性哒嗪酮、α,β-不饱和酯等高附加值药物与精细化工中间体，其中(R)-泛内酯是维生素B5与辅酶A的关键合成前体。团队还通过高分辨质谱（HR-MS）、核磁共振表征及动力学研究，阐明该反应主要以双烯胺路径进行，并明确了催化剂结构与性能之间的构效关系。

二、本文亮点

（1）催化剂结构创新：首次设计合成C₂-对称手性双功能伯胺催化剂，采用简便高效的合成路线，产物易纯化，有效解决了传统肽类催化剂合成步骤冗长、制备成本高、难以工业化应用的技术短板。

（2）催化性能突出：催化剂负载量低（仅5 mol%）即可实现高效催化，目标产物收率与对映选择性最高均达99%；尤其对大位阻α-支链醛底物表现出优异兼容性，显著优于脯氨酸等经典仲胺催化剂。

（3）应用潜力明确：该催化体系在克级放大实验中仍保持高催化活性与高立体选择性，所得产物可直接用于药物中间体、手性砌块及维生素前体的合成，具备明确的工业化应用前景。

（4）机理研究扎实：通过高分辨质谱、核磁共振及动力学等多组实验，验证了反应优势路径，揭示了连接臂与手性单元的协同催化机制，为后续手性伯胺催化剂的结构优化与设计提供了重要理论支撑。

三、总结与展望

本研究成功开发出一类结构简洁、催化高效的C₂-对称手性双功能伯胺催化体系，针对α-支链醛与α-羰基醛之间的不对称Aldol反应，高效攻克了季碳中心构建难度大、立体选择性与催化效率不足的关键技术瓶颈，为手性1,4-二羰基化合物的绿色、高效合成提供了全新策略。未来，课题组将重点从两方面推进研究：一是持续优化与拓展C₂-对称手性双功能伯胺催化剂的结构类型，进一步提升反应非对映选择性，强化催化体系的综合性能；二是探索该类催化剂在不对称迈克尔加成、曼尼希反应等更多重要不对称有机反应中的适用性，丰富手性催化方法学，为手性催化领域的创新发展提供坚实的实践支撑与理论参考。

（图文：杜智宏，刘宁，初审：张海洋；复审：刘平；终审：徐炜杰）