商量布景白丝 跳蛋

径直对 C(sp3)–H 键进行对映遴选性氧化的步伐将改良手性乙醇过头繁衍物的制备。酶催化通过诳骗要津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 氧化的高遴选性步伐。尽管其效果权贵，但在仿生催化剂中复制这一功能并杀青高立体遴选性仍然是一项笨重的任务。

效果简介

为此，中国科学院上海有机化学商量所刘国生课题组以及香港科技大学林振阳等东说念主合营在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，该体系或者杀青高效的非对称 sp³ C–H 氧化，其中 C–H 底物算作限制试剂。Cu(II) 连合的叔丁氧解放基崇拜位点遴选性地断裂 C–H 键，这与铜基酶的活性位点在 C–H 氧化中的作用同样。该步伐一经成功杀青，具有深重的官能团兼容性，并展现出终点高的位点遴选性和对映遴选性，适用于生物活性化合物的后期氧化响应。

商量亮点

1. 实验初度建议铜基仿生催化体系，获取了高效的非对称 sp³ C–H 氧化步伐。通过计齐整种铜(II)连合的叔丁氧解放基催化体系，初度杀青了使用 C–H 底物算作限制试剂的非对称 sp³ C–H 氧化响应。该体系在高效催化下杀青了位点遴选性和对映遴选性优异的 C–H 氧化响应，且具有较高的响应效力。

2. 该铜基催化体系通过强 HAA 响应性和独特的活性位点计划，成功完成了多个不同底物的氧化响应。实验完毕标明，该催化步伐或者灵验地限制 C–H 键的位点遴选性，幸免了常见的非遴选性氧化问题，同期在氧化经过中杀青了高对映遴选性。

3. 实验在一系列底物测试中白丝 跳蛋，商量东说念主员发现该催化体系对多种具有不同官能团的底物阐扬出了深重的兼容性，评释了其凡俗的适用性和深重的响应要求踏实性。

4. 实验通过对响应溶剂（如 CH₃CN 和 CF₃CH₂OH）的机制商量，实验进一步揭示了铜基催化剂何如通过与叔丁氧解放基的连合来进行灵验的氢原子抽取，从而完成 C–H 键的遴选性断裂。

5. 实验计较分析露出，铜(II)连合的叔丁氧解放基与 C–H 键断裂之间具有较低的能垒，这为该步伐的高效性提供了表面扶直，进一步评释了该铜基催化系统在非对称氧化响应中的后劲。

图文解读

图 1：高遴选性 sp³ C–H 氧化

图 2：使用 C–H 底物算作限制试剂进行遴选性 sp³ C–H 氧化的初步完毕

图 3：在 CH₃CN 和 CF₃CH₂OH 中的响应机制商量

图 4：计较分析

图 5：位点和对映遴选性 C–H 氧化的底物适用领域

论断臆测

铜基催化体系中 Cu(II) 连合的叔丁氧解放基在氢原子抽取（HAA）经过中的要津作用，展示了通过合理计划催化剂来升迁响应效力和遴选性的后劲。

这一发现标明，诳骗金属-氧物种的连合神志或者灵验模拟自然酶的活性位点，为高效、遴选性的 C–H 氧化响应提供新的想路。其次，氟化醇溶剂的使用权贵改善了铜基催化体系的活性，激动了响应的成功进行，这为溶剂在催化响应中的遴选提供了选藏的训戒。

此外，商量冲破了传统 K–S 响应在效力和遴选性上的限制，尤其在多重同样 C–H 键的氧化响应中，展现出了极佳的位点遴选性和对映遴选性。这为配置新的催化战略，尤其是在生物活性化合物的后期氧化中的应用，提供了表面基础和实践引导。

总之，该商量不仅激动了非对称 C–H 氧化响应的逾越，也为过渡金属催化响应的计划与优化提供了新的标的。

文件信息

Zhang白丝 跳蛋， H.， Zhou， Y.， Yang， T. et al. Site- and enantioselective allylic and propargylic C–H oxidation enabled by copper-based biomimetic catalysis. Nat Catal (2025).