商议布景
顺利对 C(sp3)–H 键进行对映遴荐性氧化的顺次将纠正手性乙醇过火繁衍物的制备。酶催化通过应用要道的金属氧物种促进高效的氢原子抽取，一经发展成为一种在生物系统中进行 C–H 氧化的高遴荐性顺次。尽管其效果权贵，但在仿生催化剂中复制这一功能并完了高立体遴荐性仍然是一项贫乏的任务。
后果简介
为此，中国科学院上海有机化学商议所刘国生课题组以及香港科技大学林振阳等东谈主配合在Nature Catalysis期刊上发表了题为“Site- and enantioselective allylic and propargylic C–H oxidation enabled by copper-based biomimetic catalysis”的最新论文。
团队展示了一种铜基仿生催化体系，该体系约略完了高效的非对称 sp³ C–H 氧化，其中 C–H 底物行为纵脱试剂。Cu(II) 联接的叔丁氧解放基厚爱位点遴荐性地断裂 C–H 键，这与铜基酶的活性位点在 C–H 氧化中的作用相通。该顺次一经见效完了，具有精粹的官能团兼容性，并展现出绝顶高的位点遴荐性和对映遴荐性，适用于生物活性化合物的后期氧化反馈。
伸开剩余79%商议亮点
1. 实验初度提议铜基仿生催化体系，赢得了高效的非对称 sp³ C–H 氧化顺次。通过想象一种铜(II)联接的叔丁氧解放基催化体系，初度完了了使用 C–H 底物行为纵脱试剂的非对称 sp³ C–H 氧化反馈。该体系在高效催化下完了了位点遴荐性和对映遴荐性优异的 C–H 氧化反馈，且具有较高的反馈遵循。
2. 该铜基催化体系通过强 HAA 反馈性和稀零的活性位点想象，见效完成了多个不同底物的氧化反馈。实验收尾标明，该催化顺次约略有用地适度 C–H 键的位点遴荐性，幸免了常见的非遴荐性氧化问题，同期在氧化历程中完了了高对映遴荐性。
3. 实验在一系列底物测试中，商议东谈主员发现该催化体系对多种具有不同官能团的底物推崇出了精粹的兼容性，诠释了其等闲的适用性和精粹的反馈条款证据性。
4. 实验通过对反馈溶剂（如 CH₃CN 和 CF₃CH₂OH）的机制商议，实验进一步揭示了铜基催化剂如何通过与叔丁氧解放基的联接来进行有用的氢原子抽取，从而完成 C–H 键的遴荐性断裂。
5. 实验贪图分析显现，迪士尼彩乐园官网铜(II)联接的叔丁氧解放基与 C–H 键断裂之间具有较低的能垒，这为该顺次的高效性提供了表面撑合手，进一步诠释了该铜基催化系统在非对称氧化反馈中的后劲。
图文解读
图 1：高遴荐性 sp³ C–H 氧化
图 2：使用 C–H 底物行为纵脱试剂进行遴荐性 sp³ C–H 氧化的初步收尾
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图 3：在 CH₃CN 和 CF₃CH₂OH 中的反馈机制商议
图 4：贪图分析
图 5：位点和对映遴荐性 C–H 氧化的底物适用规模
论断瞻望
铜基催化体系中 Cu(II) 联接的叔丁氧解放基在氢原子抽取（HAA）历程中的要道作用，展示了通过合期许象催化剂来普及反馈遵循和遴荐性的后劲。
这一发现标明，应用金属-氧物种的联接花样约略有用模拟自然酶的活性位点，为高效、遴荐性的 C–H 氧化反馈提供新的想路。其次，氟化醇溶剂的使用权贵改善了铜基催化体系的活性，激动了反馈的告成进行，这为溶剂在催化反馈中的遴荐提供了选藏的教养。
此外，商议冲破了传统 K–S 反馈在遵循和遴荐性上的纵脱，尤其在多重相通 C–H 键的氧化反馈中，展现出了极佳的位点遴荐性和对映遴荐性。这为缔造新的催化政策，尤其是在生物活性化合物的后期氧化中的应用，提供了表面基础和试验开辟。
总之，该商议不仅激动了非对称 C–H 氧化反馈的跨越，也为过渡金属催化反馈的想象与优化提供了新的方针。
文件信息
Zhang, H., Zhou, Y.迪士尼彩乐园3总代, Yang, T. et al. Site- and enantioselective allylic and propargylic C–H oxidation enabled by copper-based biomimetic catalysis. Nat Catal (2025).
发布于：广东省