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《自然·催化》报道药学院胡燚/徐华金教授团队C-H活化单选择性研究新进展
阅读次数:     发布时间:2025-09-09

9月8日药学院胡燚/徐华金教授团队联合美国斯克利普斯研究所(The scripps research institute)余金权教授课题组,报道了一种利用蛋白质作为新型大体积配体实现催化C-H活化反应单选择性的通用策略。该方法在底物中存在多个相同C-H键的情况下,能够以极高的单选择性实现芳烃的邻位和间位C-H官能化,有效抑制双官能化副产物的生成。相关研究成果以“Achieving mono-selective palladium (II)-catalysed C-H activation of arenes with protein ligands”为题,国际顶级期刊《自然催化》(Nature Catalysis,1区top,IF=44.6在线发表。药学院徐华金副教授美国Scripps研究所樊洲龙博士论文共同第一作者,胡燚教授余金教授为论文共同通讯作者。

受金属酶催化中蛋白质骨架对反应选择性精准调控的启发,研究团队创新性地将商业化的酶(如Novozyme 435)作为大体积双功能配体引入钯催化体系。研究发现,酶配体巨大的空间位阻能够有效“保护”第一次官能化后生成的产物,阻止其进入催化循环发生第二次反应,从而实现优异的单选择性。机理研究证实,Pd-酶复合物是实现高选择性调控的活性物种,并且酶的一级结构、序列长度及疏水性氨基酸的比例是实现高选择性的关键。基于这些发现,团队进一步设计出一种含八个甘氨酸的寡肽配体,同样实现了与酶相媲美的单选择性控制。该研究为解决C-H活化中的单选择性挑战提供了通用且高效的策略,在药物分子和功能材料的精准合成中展现了重要的应用前景。

作者:药学院;审核:李学明、王飞