雷竞技-科学家创有机小分子催化新纪录—新闻—科学网

1个催化剂份子，完成了100万次催化。这一冲破创下了有机小份子催化的新记载，可以和天然界的酶相媲美。

近日，西湖年夜学徐益明讲席传授邓力尝试室在《美国化学会志》颁发了题为《ppm级不合错误称弱键有机催化合成α-氨基膦酸酯》的封面文章。他们摹拟酶的能力，以弱键作为首要驱动力缔造了高效。

《美国化学会志》封面。课题组供图

催化效力低严重制约有机催化范畴的成长，成为该范畴最具挑战的科学问题之一。是不是可能模拟生物酶催化机制开辟新一代有机小份子催化剂，以实现媲美酶催化效力而仍然连结底物规模优势？这个问题对有机催化范畴的理论成长和其在合成化学中的利用前景相当主要。

邓力团队开辟手性季铵盐有机小份子催化剂，成功成立了α-氨基膦酸衍生物不合错误称合成最高效适用的合成新方式。高对映选择性地合成了一系列手性氨基膦酸酯。特别值得存眷的是，在0.8-50 ppm（百万分之一）催化剂载量下可合成各类α-烷基手性氨基膦酸酯，催化剂可到达20000以上的转换数，揭示出媲美生物酶的催化效力。当以α-甲基亚胺膦酸酯为底物时，转化数跨越百万，为不合错误称有机催化新记载。

“这些成果展现了团队所开辟的份子量，仅为生物酶份子1-2%小份子雷竞技有机催化剂，可兼具普遍底物合用性和类酶高催化效力。”邓力说。

在研究中，邓力团队寻觅到另外一条路，师法天然，实现弱键催化。该有机小份子弱键催化机制与金属催化机制判然不同，而与普遍基在弱键的酶催化机制异曲同工，邓力团队将其定名为小份子“酶”。

该项研究工作实现了ppm级手性季铵盐催化的α-亚胺膦酸酯高效不合错误称异构化反映。该金鸡纳碱衍生的仿生催化剂在对多种α-脂肪族-亚胺膦酸酯异构化中揭示了与酶相当的催化效力，此中TON最崇高高贵过百万。理论计较和机理尝试研究揭露了这类小份子催化剂实现媲美酶效力的机制，并发现其遵守了酶催化的根基道理。就催化效力、机理和底物兼容性而言，这类季铵盐催化剂可视为小份子“异构化酶”。

相干论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c04129

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