作者：石油醚
本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者，来自西安交通大学的博士生高原为我们分享。
2023年6月1日，Angew. Chem. Int. Ed.在线发表了来自西安交通大学李鹏飞教授和石河子大学徐亮教授团队合作的题为「Additive-Free Transfer Hydrogenative Direct Asymmetric Reductive Amination Using a Chiral Pyridine-Derived Half-Sandwich Catalyst」的研究论文。本文在2010年肖建良教授报道的消旋转移氢化还原胺化反应的基础上，结合本课题组最近在新型手性吡啶配体方面的研究成果，合理设计并合成了手性吡啶衍生半夹心铱催化剂。在温和、操作简单的条件下，成功催化了无添加剂的转移氢化不对称还原胺化反应，以良好到优异的收率和对映选择性制备了一系列包含多种极性官能团和杂环结构的α-手性(杂)芳基胺类化合物。通过密度泛函理论的计算，作者发现含“内松外紧”手性吡啶的催化剂结构使得底物与配体之间产生协同的p/p堆积和多个C–H‧‧‧p弱相互作用，从而有效实现了该立体决定步骤的对映选择性。
该反应在很大程度上解决了现有报道中使用大量添加剂，极性官能团和杂环难以兼容，反应条件苛刻等难题。本文提供了一种合成手性胺的新方式，为解决具有强配位能力杂环和官能团底物在过渡金属催化不对称反应中难以耐受提供了新蓝图，进一步显示出新型手性吡啶骨架在不对称催化反应中具有巨大的潜力。
“Additive-Free Transfer Hydrogenative Direct Asymmetric Reductive Amination Using a Chiral Pyridine-Derived Half-Sandwich Catalyst”
Yuan Gao, Zhijun Wang, Xinyu Zhang, Min Zhao, Shuai Zhang, Chao Wang, Liang Xu,* and Pengfei Li*
Angew. Chem. Int. Ed., 2023, ASAP, doi: 10.1002/anie.202303709
Q1. 请对“Additive-Free Transfer Hydrogenative Direct Asymmetric Reductive Amination Using a Chiral Pyridine-Derived Half-Sandwich Catalyst”作一个简单介绍。
手性胺是广泛存在于天然产物、合成药物和功能材料中重要的结构单元。人们迫切需要新的方法来高效广谱地合成手性胺。在已知的策略中，胺和酮之间的直接不对称还原性胺化反应被公认为是最实用的策略。然而，到目前为止，仍然存在明显的局限性，包括使用当量添加剂，反应条件严苛，极性官能团和杂环难以耐受的问题。我们通过使用手性吡啶衍生半夹心铱催化剂成功解决了上述还原胺化反应中存在的问题，本文成功的关键是以我们小组开发的具有刚性稠环骨架和“内松外紧”空间特征的手性吡啶单元为核心设计出新型手性铱催化剂，克服了外球机制、单点作用以及铱中心立体选择性不易控制的问题。
归功于配位饱和的金属中心，催化剂中毒现象被很大程度解决。因此反应对杂原子、杂环和极性官能团显示出优异的兼容性。作为氢原的甲酸/三乙胺共沸物提供酸性环境，促进了亚胺生成，故而无需额外使用添加剂。我们对60多种带有不同官能团和杂环结构的（杂）芳基酮和（杂）芳基胺的底物进行了考察。实验结果显示，在近乎室温、无需水氧处理的简单条件下，反应广泛耐受多种活性官能团以及多种五元和六元杂环底物，包括弱亲核性双杂原子杂芳胺，并以良好到优异的收率和对映选择性得到目标手性胺产物。此外，该反应还被成功用于一些具有杂环结构和活性官能团的较复杂药物分子的后期衍生化，充分展示了该策略的应用潜力。
Q2. 有关本次研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢
受益于我们组所开发手性吡啶的刚性稠环骨架，我们设计合成的新型手性吡啶衍生的半夹心铱催化剂具有完美的非对映选择性（>99:1），避免了常见的半夹心结构中金属手性中心对后续催化反应对映选择性的干扰。因此，该课题的首次不对称探索就以中等的立体选择性获得了目标产物，这也给予了我们极大的信心。尽管我们的手性吡啶骨架结构高度可调，但相对于吡啶一侧，配体的苯基部分则过于空旷，好比手性口袋仅仅完成了一半，因此我们对立体选择性的优化并不顺利。对于配体芳环部分的改造收效甚微，位阻小了就实现不了整个手性口袋的构建，位阻大了就会大幅影响反应活性和立体选择性。经过两年的探索，产物的ee值提升并不理想，依旧是中等偏高的立体选择性。
得益于李鹏飞教授的悉心教导，我们受本组开发的手性吡啶骨架本身启发，设计出文中最优配体。由于手性吡啶骨架具有“内松外紧”的空间特征，有着中心金属近程位阻最小化和远端侧链结构的高度可调性，因此手性吡啶配体在保证金属催化剂活性的同时，实现了手性环境的构建。参考手性吡啶的特征，我们设计出具有手性联萘结构的新型催化剂，其中在铱中心远端与吡啶部分近似垂直的萘环部分，在铱中心的外围提供了“内松外紧”的手性空间，与手性吡啶部分相互结合，提供了完整的手性口袋环境。正如我们设计的一样，该催化剂在转移氢化不对称还原胺化反应中提供了优异的立体选择性。
Q3. 本次研究主体，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？
手性配体的设计与合成是一个比较辛苦且烧脑的过程，幸好有李鹏飞教授的耐心指导以及不断鼓励，让我在科研的探索过程中始终充满信心。
Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢？
在接下来的研究工作中，我们将基于我们在转移氢化不对称还原胺化领域已有的研究基础，以我们的手性吡啶骨架为核心，进一步设计合成更加高效高立体选择性的新型催化剂，并在不对称还原胺化领域深入研究，继续努力。
Q5. 最后，有什么想对各位读者说的吗？
人生有如科研，坚持不懈，积极思考，不断尝试，即使面临困境永不言弃，突破瓶颈后，会取得更大的收获。
作者教育背景简介
教育背景：
2013-2017 吉林大学唐敖庆理科试验班化学方向 学士 （导师：林英杰 教授；段海峰 教授）
2017-2020 吉林大学化学学院 硕士 （导师：林英杰 教授；段海峰 教授）
Since 2020 西安交通大学前沿科学技术研究 博士 （导师：李鹏飞 教授）
相关介绍：
高原，出生并成长于吉林四平。2013-2017 在吉林大学唐敖庆理科试验班化学方向获得学士学位。 2017-2020年在吉林大学化学学院林英杰教授和段海峰教授的指导下进行手性有机小分子催化剂的合成及其在不对称Friedel-Crafts反应和不对称Nitro-Mannich 反应中的应用研究，并获得硕士学位。2020至今，在西安交通大学前沿科学技术研究李鹏飞课题组攻读博士学位，研究方向为手性吡啶衍生半夹心铱催化剂的设计合成和转移氢化不对称还原胺化反应的研究。
作者：石油醚
本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者来自四川大学的张东博士为我们分享。
2023年2月17日，J. Am. Chem. Soc在线发表了来自四川大学冯小明院士课题组题为「Enantioselective anti-Dihalogenation of Electron-Deficient Olefin: A Triplet Halo-Radical Pylon Intermediate」的研究论文：通过简单的卤代试剂组合作为卤源，在温和的条件下实现了缺电子烯烃的不对称双卤化反应。
“Enantioselective anti-Dihalogenation of Electron-Deficient Olefin: A Triplet Halo-Radical Pylon Intermediate”
Dong Zhang,# Maoping Pu,# Zhenzhong Liu, Yuqiao Zhou, Zhendong Yang, Xiaohua Liu,*Yun-Dong Wu,* and Xiaoming Feng* J. Am. Chem. Soc. 2023, ASAP. DOI: 10.1021/jacs.2c13810“
Q1. 请对“Enantioselective anti-Dihalogenation of Electron-Deficient Olefin: A Triplet Halo-Radical Pylon Intermediate”作一个简单介绍。
邻二卤代烷烃广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中。烯烃的直接双卤化反应是同时构筑两个碳卤键最为直接有效的方法。然而，一直以来，控制该类反应的立体选择性难度较大，且已有报道大多集中在对中性或富电子烯烃的双卤化研究上。四川大学冯小明院士课题组此次成功实现了缺电子烯烃的不对称双卤化反应。在该课题组发展的特色手性双氮氧-金属配合物（冯催化剂）的催化下，通过简单的卤代试剂组合作为卤源，在温和的条件下实现了烯酮的不对称双溴化、氯溴化以及双氯化反应，高对映选择性的得到了一系列手性双卤化物。控制实验和DFT计算表明，反应经过一个三线态的卤自由基塔式中间体，使得反应具有优异的区域和非对映选择性。
Q2.在研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢？
在这项工作研究过程中首先遇到的难题是产物结构的分离表征，由于烯烃双溴化产物和氯溴化产物极性相似，手性HPLC分离时，产物出峰经常重叠；核磁结果也类似，所以需要借助高分辨质谱进行分析，其次为了确定氯溴化产物的氯溴原子的位置，也需要培养单晶，进行X-ray单晶衍射，这无疑增大了工作量。
Q3. 本次研究主体，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？
在我们研究的过程中最头疼的是对于其他缺电子烯烃双卤化的拓展问题，其实这个问题至今也没有很好地解决，由于对卤素分子的手性控制难度较大，所以在拓展其他缺电子烯烃的底物的时候，每次都需要筛选反应条件。
Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢？
将来想利用电化学合成结合流动化学合成，发展药用分子或其他有用分子的有机合成方法学。
Q5. 最后，有什么想对各位读者说的吗？
夙兴夜寐，终有收获。
作者教育背景简介
教育背景：
2012.09-2016.06 四川大学 应用化学 (本科)
2016.09-2021.06 四川大学 有机化学 (硕博连读) 导师：冯小明教授
2021.09-2022.09 新加坡国立大学博士后，合作导师：吴杰教授
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本文作者:石油醚
近些年来，有机小分子介导的不对称催化已经得到了十足的发展，其已成为和不对称金属催化的并称的一个领域，并且该领域于2021年被授予了诺贝尔化学奖。
目前，有机小分子催化剂也从最初的手性脯氨酸类催化剂发展到今天众多的手性有机催化剂，并用于催化多种反应，而手性Brønsted碱就是其中之一。手性Brønsted碱广泛存在于各类化学中，可作为一种重要是试剂去实现不对称催化的各种反应来构建众多手性分子。迄今为止，有机合成化学家已经成功开发出多种不同类型的手性Brønsted碱，利用其催化不对称反应构建手性分子。 本次我们的专访嘉宾陈俊丰教授是其中之一，陈教授利用手性双环胍(盘扭五氮胍盐（pentanidium）)作为手性强碱催化剂实现了D-A反应、Mannich反应、Michael反应、脱羧反应、异构化反应、胺基化反应、氘试剂交换反应、不对称质子化反应等众多不对称转化。很荣幸可以邀请南阳理工大学的陈俊丰教授，带我们走进探索不对称催化的新天地―手性阳离子催化的奇妙感悟。
以下是陈俊丰教授的专访内容：
1. 是什么样的机缘让您选择了化学（科学）研究？
当我在本科生时听过Loh Teck Peng (罗德平） 教授的讲座，从那时其就深受启发并与化学结缘，以及我本科最后一年的毕业论文项目也是在Loh Teck Peng 教授实验室完成的。
2. 如果不从事化学（科学），还有什么想做的？为什么？
如果不学习化学，我有可能为新加披政府工作，因为在去英国攻读博士学位之前，我已经时政府服务部门的海关官员。
3. 现在在做哪方面的研究？另外，准备在这块如何展开？
我对手性阳离子催化很感兴趣，我正在努力推广这个领域。
4. 请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁？为什么？
我的祖母。 她一个人抚养了5个孩子。 一个坚强而非凡的人。
5. 如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，您最希望是谁？为什么？
艾尔伯特爱因斯坦。 我想问他是如何进行时空思想实验的。
6.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候，怎么克服的？
我很幸运，我从来没有遇到过我认为困难的时期。 我是一个灵活的人，我总是可以使用选项 B 和 C。
7. 您平时喜欢吃什么？（如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃？
我经常享用当地的小贩食品。 如果我们一家人出去吃饭，日本料理是每个人都能接受的选择。
8. 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么？
优点：我很有耐心，可以为未来多年做计划。
缺点：我觉得我工作不够努力。
9.如果现在突然您意外得到一周的假期，您会用它来干什么？
我努力抽出时间锻炼。 我每周去我家附近的公园散步几次。
10.就您目前对您领域的了解，还有哪些瓶颈没有解决，希望您可以提出瓶颈的问题？
首先，手性阳离子催化的设计开发和解决重要问题。 那么接下来的2个问题就解决了——催化剂的生产成本和推广应用。
11.在您领域目前最大的突破或者能在未来获得诺贝尔化学奖的成果是？
我相信Maruoka教授的工作是值得的。
笔者后记
非常感谢陈老师给我们提供专访，让我们能有机会更深入了解他，也希望日后化学空间能和陈老师有更多研究上的交流，衷心祝福陈老师在手性阳离子催化方面做出更加突出的贡献。
陈俊丰教授简历
教育背景
1991 – 1994 B.Sc., National University of Singapore
1994 – 1995 B.Sc. (Hons), First Class, National University of Singapore
1996 – 1999 PhD, University of Cambridge (Supervisor: Prof Andrew B. Holmes)
工作经历
2000 – 2002 Postdoctoral Fellow，Harvard University (Supervisor: Prof Yoshito Kishi)
2002 – 2003 Research Associate, Harvard Medical School (Supervisor: Prof Robert R. Rando)
2003 – 2009 Assistant Professor, National University of Singapore
2012 –2016 Associate Professor, Nanyang Technological University
2016 – Professor, Nanyang Technological University
荣誉及获奖经历
- Ta-Shue Chou Lectureship Award (2023)
- JSPS Fellowship for Research in Japan (2018)
- New Phase Asian Core Programme Lectureship Award from China (2014)
- Asia Core Program Lectureship Award from Taiwan (2013)
- SPMS Teaching Excellence Award AY2012/2013 (2013)
- NUS Faculty of Science, Dean’s Chair Professorship (2011)
- GSK-SNIC Organic Chemistry Award (2011)
- The 5th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-5)
Lectureship Award from Korea (2010)
- The 5th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-5)
Lectureship Award from China (2010)
- Young Chemist Award (2009)
- Young Scientist Award (2009)
- CRISP award (2009)
- JSPS New Scientific Exchange Program (2009)
- Asia Core Program Lectureship Award from Hong Kong (2008)
- Asia Core Program Lectureship Award from Japan (2008)
- UK-Singapore Partners In Science Collaboration Development Awards (2008)
相关链接
“正面硬刚”：陈俊丰团队Science报道不对称亲卤亲核取代反应（SN2X）
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作者：石油醚
导读：
近日，杭州师范大学徐利文教授团队通过使用新开发的SiMOS-Phos作为手性配体，实现了 “以硅为中心”外消旋氢硅烷的新型动态动力学不对称硅氢加成反应，突破以往主要利用去对称化策略构建硅手性中心的局限，提供了首例从外消旋底物获得硅手性中心硅杂环的反应途径。
“Rhodium-Catalyzed Dynamic Kinetic Asymmetric Hydrosilylation to Access Silicon-Stereogenic Center.
Yan Zeng, Xiao-Jun Fang, Ren-He Tang, Jing-Yu Xie, Feng-Jiao Zhang, Zheng Xu, Yi-Xue Nie, Dr. Li-Wen Xu*
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202214147
正文
近年来硅手性中心的构建逐渐收到合成化学家的关注，越来越多含硅手性中心的有机硅化合物被合成出来，极大地丰富了有机合成化学并推动了有机硅化学的发展。长期以来，硅手性中心的构建主要是通过去对称化的策略，其中硅氢化合物的去对称化转化反应或分子内硅氢加成反应尤为受到关注，自Tamao教授等人于1996年报道的第一例分子内烯烃硅氢加成反应（J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 12469）以来，Tomooka课题组和徐利文课题组先后分别于2012年和2020年报道了首例分子内硅氢加成反应和分子内炔烃硅氢加成反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12745； iScience 2020, 23, 101268），随后不断有新反应体系被发展出来，已被广泛应用于硅手性中心杂环或单硅氢化合物的合成。然而，以往构建硅手性中心的策略主要限于去对称化反应过程，长期以来仍然是合成化学的一个难题之一，可供实现硅转化反应的合成策略十分有限，难以与碳手性中心为主体的手性合成化学相提并论，更未见报道能够有效实现消旋硅中心的动态动力学转化过程，亟需发展新的反应策略来拓展硅手性中心的构建方法。
为了实现硅手性中心的催化构建，杭州师范大学徐利文教授团队近10年来一直专注于硅手性中心的催化新反应和新方法（Acc. Chem. Res. 2021, 54, 452）。在前期工作基础上，该团队成功实现了以硅为中心的外消旋硅烷的动态动力学不对称转化，与以往的去对称化反应过程不同，这是第一例Rh催化的动态动力学不对称硅氢加成反应（DyKAH），可以外消旋氢硅烷为原料，能够以良好的产率和优异的对映选择性得到硅手性中心苯并噻咯这类硅杂环化合物。 
在研究工作中，作者发现绝大多数手性膦配体在该类动态动力学转化反应中没有显著的手性控制能力。而该课题组自主设计的Ar-BINMOL-Phos及其手性亚磷酰胺衍生物具有一定的手性诱导能力，在此基础上，经过反应优化和结构改造，成功发展了一类新型的手性亚磷酰胺配体SiMOS-Phos，能够获得非常理想的立体选择性。在确定了最优反应条件后，作者对反应底物的普适性进行了考察。结果表明，在该反应中，绝大多数产物均可以75-89%的产率和良好的对映选择性给出相应的DyKAH产物，最高可达96:4 er。
结合实验结果和DFT理论计算，该研究表明以[Si]-Rh(III)-H中间体为转化平台，通过两条竞争性的反应通道实现了动态动力学转化反应过程，在以Chalk-Harrod机制进行的常规通道和手性翻转过程中，Rh/SIMOS-Phos催化剂都能够控制其中一种构型的选择性转化或优先翻转，催化剂可以选择性地降低的(R)-1a和翻转通道中的(S)-1a的过渡态能量从而实现对映体过量的硅氢加成反应。值得一提的是，手性配体中的酰胺部分在促进氯离子的SN2亲核取代过程起着重要作用，这是实现硅中心手性翻转的关键所在。
在该工作中，徐利文教授团队通过使用新开发的SiMOS-Phos作为手性配体，实现了 “以硅为中心”外消旋氢硅烷的新型动态动力学不对称硅氢加成反应，突破以往主要利用去对称化策略构建硅手性中心的局限，提供了首例从外消旋底物获得硅手性中心硅杂环的反应途径。
(徐利文教授供稿)
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作者：石油醚
导读：
南开大学化学学院朱守非课题组报道了首例Brønsted酸催化的不对称Heyns重排反应，以高收率（up to 99%）和高对映选择性（up to 96% ee）合成了系列α-芳基-α-氨基酮，这是此前不对称Heyns反应无法合成的。该反应条件温和，操作简单，收率和选择性高，易于放大，实用性好。该方法被成功用于多种手性胺合成，提高了一些生物活性分子的合成效率。机理实验表明手性磷酸催化了酮胺缩合、亚胺异构化和烯醇质子迁移三个过程，并在催化质子转移过程中实现了手性控制。该成果近期发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2022, (https://doi.org/10.1002/anie.202212976)，博士生曹晋是文章的第一作者。
图1. Brønsted酸催化高对映选择性Heyns重排反应
“Highly Enantioselective Brønsted Acid Catalyzed Heyns Rearrangement.
Jin Cao, Yu-Xuan Su, Xin-Yu Zhang, Shou-Fei Zhu*
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. Doi: 10.1002/anie.202212976.
正文：
手性胺是很多天然产物和药物的核心结构单元，也广泛用作手性配体和催化剂。因此，发展从简单原料合成手性胺的方法具有重要意义。Heyns重排反应通过α-羟基酮与胺反应直接合成α-胺基酮，仅产生一分子水为副产物，是合成手性胺的高效方法。近年来，有报道使用手性碱催化剂实现了该反应的不对称转化，但存在催化剂用量高、对映选择性不理想、底物局限等问题。例如，手性碱催化体系仅用于合成手性α-烷基-α-胺基酮，在合成α-芳基-α-胺基酮中未见成功报道。这可能是由于α-芳基-α-胺基酮具有更强酸性的α-H，在碱性催化剂存在下易于消旋化。
此前，南开大学朱守非课题组提出了“手性质子梭催化剂”概念，使用同时含有Brønsted酸和Brønsted碱的手性双功能催化剂作为手性质子梭，通过协同的方式，直接催化烯醇及烯醇盐中间体的质子迁移过程，实现了多种极具挑战的质子转移反应的有效手性控制（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11483; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53,3913; Chem. Sci. 2014, 5, 1442; J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8700; Chem. Sci. 2016, 7, 1104; Chem. Sci. 2017, 8, 7197; Acta Chim. Sinica. 2018, 76, 883; ACS Catal. 2019, 9, 6522; Org. Lett. 2019, 21, 9391; Science 2019, 366, 990; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 10557; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 6962; ACS Catal. 2022, 12, 13143）。在上述研究基础上，他们实现了首例手性Brønsted酸催化的不对称Heyns重排反应，以高收率（up to 99%）和高对映选择性（up to 96% ee）合成了系列手性α-芳基-α-胺基酮化合物，这是此前不对称Heyns反应无法合成的。
图2. 对映选择性Heyns重排反应
该反应效率很高。在反应普适性考察中，所有的底物都能在30分钟内完全转化（图3）。反应的底物适用范围较广，α-羟基酮两侧取代基可以为芳基-烷基和芳基-芳基，均能获得优秀的收率和对映选择性。芳基上带有吸电子取代基能给出更好的结果，且产物在反应过程中不会发生消旋化。烷基基团可以是直链烷基、支链烷基、官能化的烷基和苄基。带有给电子基和弱吸电子基的芳胺底物能给出较好的结果，但酰胺和烷基胺在此反应中没有活性。反应可以耐受稠环、芳杂环，以及卤素、酯基、硝基、硅基等多种官能团。
Reaction conditions: 1/2/(R)-10e = 0.1:0.6:0.005 (mmol), in 0.5 mL of solvent at 60 °C, 30 min. [a] Reaction performed in 0.2 mmol scale. [b] (S)-10e was used as catalyst. [c] 1 mL PhOMe was used as solvent.
图3. 底物适用范围
该反应操作简单，容易放大，所得手性α-芳基-α-胺基酮产物可以对映选择性保持地转化为多种手性胺，展现出很好的应用潜力（图4）。作者还将该方法成功应用于生物活性分子（TNF-α抑制剂、脱氧cytoxazone）的合成中，显著提高了合成效率。
(a) BH3-SMe2, THF, -20 °C. (b) RMgBr, THF, -78 °C. (c) Triphosgene, Et3N, THF. (d) nPrMgBr, THF, 0 °C. (e) TiCl4, Ph2CHNH2, Et2O, 0 °C – rt. Then BH3-SMe2, -30 °C. (f) Diethyl azodicarboxylate, PPh3, THF, 0 °C – rt. (g) Ceric ammonium nitrate, MeCN/H2O, 0 °C – rt. (h) Trichloroisocyanuric acid, H2SO4, MeCN/H2O, rt.
图4. 克级规模实验及产物转化
该Brønsted酸催化的不对称Heyns重排存在两种可能的反应过程（图5A）。作者通过氘代实验排除了1,2-负氢迁移的机制（图5B），说明了反应中可能经历了烯醇中间体并发生了氢氘交换（图5C）；α-羟基酮底物的光学纯度不影响反应的对映选择性（图5D），进一步排除了负氢迁移的可能性；KIE实验表明烯醇的生成不是反应的决速步（图5 E和F）。作者认为，手性磷酸催化了酮胺缩合、亚胺异构化和烯醇质子迁移三个过程，并在催化质子转移过程中实现了手性控制。
图5. 机理实验
理论计算表明过渡态能量与两方面因素密切相关：一是催化剂与烯醇的轨道重叠程度，二是烯醇的稳定性。在优势过渡态TS-R中，分子轨道重叠优于相应的TS-S过渡态，作者认为过渡态轨道最大重叠需求是手性质子梭实现手性控制的主要驱动力。此外，作者观察到了底物芳环取代基电性显著影响对映选择性的现象。理论计算表明，缺电子芳环与烯醇的二面角发生了更大程度的扭转。这种形变影响了底物与催化剂的相互作用，最终表现为底物电性对于反应对映选择性的影响。（图6）
图6. DFT计算
总之，朱守非课题组实现了首例手性Brønsted酸催化的不对称Heyns重排反应。该反应效率高，底物适用范围广，能在温和条件下高对映选择性得到手性中心具有较强酸性氢的手性α-芳基-α-胺基酮化合物，这是文献中手性碱催化体系所无法实现的。反应产物可以发生丰富的转化，为复杂含氮功能分子的合成带来新的机遇。机理实验表明，反应经历了亚胺到烯胺以及烯醇到酮式两次异构化过程。手性磷酸通过氢键网络促进了烯醇/胺中间体的不对称质子转移。该反应为不对称Heyns重排反应的实际应用带来可能，其新颖的催化体系也为经历活性烯醇/胺中间体的反应的研究带来新的思路。
(朱守非教授供稿)
本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载
本文作者:石油醚
有机化合物是以碳为骨架，氢为外衣的结构形式，许多重要的有机合成反应也是以氢转移为关键步骤。从研究催化反应中的氢转移过程入手，发展氢转移催化剂和调控策略，是提高催化效率的一种思路。近年来，南开大学朱守非教授所在小组从氢转移控制的独特视角出发，集成研究了3类以氢转移为关键步骤的催化有机合成反应，通过发展新型氢转移催化剂和氢转移新反应，提高氨基酸、有机硼、有机硅等重要有机分子的合成效率，初步揭示催化反应中的氢转移共性规律。
很荣幸可以邀请南开大学的朱守非教授，带我们走进催化氢转移的反应过程。
以下是朱守非教授的专访内容：
1. 是什么样的机缘让您选择了化学（科学）研究？
我的化学启蒙从初三开始，那时很有幸遇到几位非常优秀的化学老师，让我对化学这门课产生了浓厚兴趣，成绩一直名列前茅。我高中的化学老师范汝广先生很赏识我，对我关怀有加，更加激发了我学习化学的热情，在高考中考出了很高的分数。当年由于消息闭塞，我对大学和专业的填报一头雾水，范老师给了我非常具体的建议，对我的志愿填报起到了决定性作用。他认为我比较适合从事化学基础研究，建议我报考享有盛誉的南开大学化学系。我接受了他的建议，并最终和南开和化学结下不解之缘。南开化学大师云集，学术氛围浓郁，启迪了化学研究的理想。研究生期间，我有幸跟随周其林先生从事研究，先生不只教会了我如何做实验、收数据、写文章、申请经费，更教会了我什么是科学研究，如何开展有品位、有特色、有价值、有影响的科学研究，促使我最终选择了化学研究作为自己的终身事业。
2. 如果不从事化学（科学），还有什么想做的？为什么？
我从小比较喜欢艺术和写作，如果没有从事化学研究，我可能会从事写作或绘画相关的职业。
3. 现在在做哪方面的研究？另外，准备在这块如何展开？
我的研究方向一直集中于催化有机合成反应研究。过去10年中，我从氢转移控制的独特视角出发，集成研究了3类以氢转移为关键步骤的催化有机合成反应，通过发展新型氢转移催化剂和氢转移新反应，提高氨基酸、有机硼、有机硅等重要有机分子的合成效率，初步揭示催化反应中的氢转移共性规律。未来我仍将围绕“催化氢转移效率和选择性的决定因素”这一核心科学问题，以三类催化氢转移反应为载体，发展氢转移新反应、新催化剂和新策略，揭示催化氢转移规律，发展催化氢转移新理论，实现氢转移的自由调控，达成完美合成目标(图1)。
图 1 研究方向。(图片来源于朱守非教授课题组)
4. 请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁？为什么？
迄今对我影响最大的人是我的博士导师周其林院士。周先生把我带入有机合成研究领域，不止教会了我如何做实验、收数据、写文章、申请经费，更教会了我什么是科学研究，如何开展有品位、有特色、有价值、有影响的科学研究，坚定了我对科研的热爱，促使我选择了化学研究作为自己的终身事业。周先生与人为善、淡定从容的处事方式也一直是我学习的榜样。
5. 如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，您最希望是谁？为什么？
我会选择瑞典化学家Jons Jakob Berzelius（贝采尼乌斯）。我希望听他描述第一次发现催化反应并提出催化剂概念时的激动心情，也希望向他汇报催化剂给人类带来的巨大变革。
6. 在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候，怎么克服的？
在日本留学期间，我从事了和以往研究方向差距较大有机光电材料的研究。由于我之前对有机材料方面的研究一无所知，再加上国内实验室的一些事情也无法脱身，所以开始阶段非常困难，接连几个月都没有真正休息过，每天睡觉不超过5小时，体重下降了10多公斤，那是我印象中最艰难的一段时间。后来在同事帮助下，逐渐步入正轨。这段留学生涯中，我拓展了知识面和思维方式，有幸和一批不同国籍和背景的优秀化学家合作，这显然对我的研究道路大有裨益。积极的心态、勤奋的工作态度和与人为善的处事方式是我克服这些困难的关键。
7. 您平时喜欢吃什么？（如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃？）
我喜欢面条，特别是汤面。在胃口最不好的时候，一碗热汤面就能把我治愈。
8. 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么？
我认为自己的优点是善良、真诚、执着，我头疼的缺点是对美食缺少控制力。
9. 如果现在突然您意外得到一周的假期，您会用它来干什么？
工作以外的时间我大都用于阅读经典、看电影、深入思考。如果我突然有一周假期，我会用这段时间陪陪家人。
10. 就您目前对您领域的了解，还有哪些瓶颈没有解决，希望您可以提出瓶颈的问题？
催化剂活性的影响因素是什么？催化剂自旋态如何影响其催化性能？如何实现催化剂的理性设计？
11. 下一次您推荐我们采访谁。（此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家）。
清华大学赵亮教授
笔者后记
首先，非常感谢朱老师提供专访，从邮件来往，可以看出朱老师做事认真，有条不紊，和蔼。希望有机会在日后的学术会议上，能有机会和朱老师交流学术问题。最后，再次感谢朱老师给我们提供专访，让我们能有机会更深入了解他，也希望日后化学空间能和朱老师有更多研究上的交流，衷心祝福朱老师在氢转移过程和不对称催化方法学领域做出更加突出的贡献。
朱守非教授简历
教育与科研经历
1996–2000，南开大学，化学系，本科，导师：项寿鹤 教授
2000–2005, 南开大学，理学博士, 导师: 周其林院士
2005–2008, 南开大学，讲师
2008–2012, 南开大学，副研究员
2012–2012，The University of Tokyo，博士后，导师：Prof. Eiichi Nakamura
2013–至今， 南开大学，教授
2013–至今， 天津化学化工协同创新中心，研究骨干
2014–至今， 南开大学元素有机化学国家重点实验室，固定研究人员
荣誉及获奖经历
2019 The National Natural Science Award (the First-Rank, R3)
2019 Asian Rising Stars Lectureship Award, Federation of Asian Chemical Societies
2018 Chiral Chemistry Award for Your Investigates (CCS)
2018 Tianjin 131 Creative Team Leader
2017 National Program for Special Support of Eminent Professionals
2016 The National Science Fund for Distinguished Young Scholars
2016 Tianjin Youth Wu-Si Medal
2015 Youth Science and Technology Innovation Leader (MOST)
2015 Tianjin Youth Science and Technology Innovation Leader
2015 Tianjin 131 Creative Talents Cultivation Project (First Class)
2015 Asian Core Program Lectureship Awards (from Hong Kong and Korea)
2015 Nankai-Jebsen Scholarships for Teachers
2014 Tianjin 131 Creative Talents Cultivation Project (Second Class)
2013 National Program for Support of Top-notch Young Professionals
2013 The 12th Tianjin Youth Award for Science and Technology
2013 Tianjin Natural Science Award (the First-Rank, R3)
2013 The 100 Young-Academic-Leader Project of Nankai University
2012 the Science Funds for Excellent Youth (NSFC)
2012 Young Chemist Award of Chinese Chemical Society
2010 the Program for New Century Excellent Talents in University (MOE)
2007 Tianjin Natural Science Award (the First-Rank, R3)
2004 Hong Kong Qiu-Shi Award for Graduate Students
相关链接
周其林和朱守非团队《Science》发文：脂肪胺N-H键的高对映选择性卡宾插入合成手性氨基酸
南开大学周其林和朱守非课题组JACS： 手性炔丙基硅烷和丙二烯硅烷的合成
Angew：通过α-silylcarbene参与的B-H插入反应方法学研究
硅导向的对映选择性Nazarov环化反应
朱守非：坚守非常之路
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本文作者:石油醚
自然界中酶促反应对有机官能团反应性的精妙控制，激励合成化学家不断拓展和延伸研究的边界。自地球有了生物开始，酶就存在了，酶对于人类的生命和生活都具有重要的作用。人类自从创造酿酒、制饴、做酱等工艺时起，即对生物催化作用有了初步认识。从1773年，意大利生理学家斯帕兰扎尼的研究至此，几百年来酶引起了众多科学家的研究兴趣，对其本质、组成、分类、分离、应用以及催化等多个领域有了更加深入的了解和发展，也深深吸引本期专访嘉宾洪然研究员的研究兴趣，他的研究团队就致力于将酶催化的策略应用于反应方法学的发展和具有重要生理活性的复杂天然产物全合成研究。
很荣幸可以邀请上海有机化学研究所的洪然研究员，带我们走进酶启发的天然产物的仿生全合成和探究合成方法的奇妙感悟。
以下是洪然研究员的专访内容：
- 是什么样的机缘让您选择了化学（科学）研究？
一直很好奇生物现象的背后有什么样的机制来调控。虽然读化学专业也是高考志愿的机缘巧合，但是在学有机化学的时候，书本上似乎总能把有机反应用机理清楚地解析，觉得有朝一日分子运动可以清楚地描绘纷繁的生物世界；等到读了研究生，才知道微观世界太奇妙，有太多未知的东西，很多反应似乎又解释不清楚了。看似简单的现象背后可能有复杂的分子机制。分子的构筑不经意间成为满足自己好奇心的最佳载体，不管是理解和探索自然界神奇的组合方式，还是提出想象出来的合成路线，都是追寻分子形成本源的有趣途径。
- 如果不从事化学（科学），还有什么想做的？为什么？
也许会去做个插画师。以前觉得画画是挺有趣的事情，根据自己对文字的理解去想象和描绘场景。小的时候喜欢模仿那些灵动的插画，但自己的笔画总是很僵硬。大了之后才慢慢理解大家说的“写生”是什么意思，实际上就是去模仿自然，让大自然的美浸润笔尖，也就能画出好的“应景”作品。即便是农田里耕作，四时、节气、作物的生长规律，无不是要应时而作。科学研究又何尝不是应时和应景的作品？
- 现在在做哪方面的研究？另外，准备在这块如何展开？
一直很惊叹生物界的酶何以能自如地调控反应性，获得结构多样的化合物，有些还是我们人类治疗疾病的重要分子。也许酶起初并没有目的性，但是时间长了，进化的力量让她可以有惊人的能力。人工合成是在一定程度上可以去理解这个过程。一种方式是提取最小的功能单元，设计简化的模型；一种是人为地加快蛋白质的进化，寻找更好的功能性催化剂。我们希望可以双管齐下来解释这些酶发挥功能的机制，从而创造美妙的分子世界。
- 请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁？为什么？
影响我的人很多，生活上的和学术生涯里的。如果只能选一个人，我想对我影响最大的是我的祖父，不仅仅是因为他把对自然的敬畏和质朴的生活理念带给小时候的我，要我总要脚踏实地做事。如果他还建在，我很愿意讲讲我现在做的事情，还会问问他的意见。
- 如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，您最希望是谁？为什么？
在历史长河里，我觉得中国历史上可以选鲁班，关于他的传说很多，很想问问他那些会飞的木鹊和能跑的车是怎么做出来的。如果近一点的，我很想和达芬奇共进晚餐，他的博学和艺术才华简直是无与伦比，他设计的很多机械现在都无法参透。分子的构筑和他的巧妙机械有异曲同工之妙，听听他如何“看待”有机分子的合成将会是十分有趣。
6.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候，怎么克服的？
能克服的困难，回头看都不难了，也许后面会有。自己不去设定一个具体的目标，更愿意选一个方向，充满好奇，就能发现很多美好的东西。当然，选定了，就尽力而为，坦然面对问题，学会欣赏自己每一小步做出的努力。
- 7. 您平时喜欢吃什么？（如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃？）
妈妈做的嫩姜炒鸡块和梅菜烧肉是最好吃的。家乡的至味，也是承载文化的记忆。
- 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么？
自己最大的优点可能是坚持，最头疼的缺点是固执，追求完美，身边的人也对我往往不胜其烦。
9.如果现在突然您意外得到一周的假期，您会用它来干什么？
平时工作以外看看书，特别是历史、地理和人物“乱炖”在一起的书。如有一周假期，我会带家人去旅游，看看各地的风光和感受文化，象一个小孩一样去发现新奇的东西。
- 就您目前对您领域的了解，还有哪些瓶颈没有解决，希望您可以提出瓶颈的问题？
大家热议合成化学领域的“圣杯”，可以说问题很多，从惰性键的活化到可持续的能源等等，都与合成化学相关。个人的粗浅看法，归根到底是我们对反应的选择性问题没有很好地解决。一般情况下，只有当两个反应位点的反应性差异足够大，才能很好地区分。如果在这方面有大的突破，合成可以更高效。生物催化剂的强大在不断激励合成化学家更快更好地设计催化剂。通过综合各种相互作用，更好地预测有机反应的途径，将会是今后不断需要加强的重点领域。
11.在您领域目前最大的突破或者能在未来获得诺贝尔化学奖的成果是？
很多化学领域的工作值得获诺奖，也许每年对杰出的化学家颁发诺奖也来不及肯定他们的成就，其他重要奖项一样也是对他们工作的肯定。从生物体系学习解决方案，总会有令人意外的发现。
- 下一次您推荐我们采访谁。（此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家）。
这个名单会有很多杰出的候选人，相信其他教授会推荐更多优秀的化学家。西湖大学的邓力教授，他的研究工作在有机合成领域是开创性的。
笔者后记
初次认识洪老师，是通过关于一篇题为“The Fruit of Gold: Biomimicry in the Syntheses of Lankacidins”的综述，主要介绍了他们小组在复杂天然产物仿生合成的研究。正好小编硕士期也是从事仿生不对称催化，当看到仿生催化的文章就很感兴趣，在惊叹酶自生的强大作用之时，也佩服科学家受酶启发开发一系列的催化的方法并将其用于天然产物的仿生全合成背后的强大的勇气和聪明的头脑，正好应了那句话“人类在向酶学习，人类也会影响酶的进化。”最后，感谢洪老师给我们提供专访，让我们能有机会更深入了解他，也希望日后化学空间能和洪老师有更多研究上的交流，衷心祝福洪老师在仿生全合成和不对称催化方法学领域做出更加突出的贡献。
洪然教授简历
教育与科研经历
1992–1996，四川大学，物理化学专业，本科
1996–2001, 中科院上海有机所，理学博士, 导师: 林国强 研究员
2001–2002, University of Houston, 博士后， 导师：Prof. Jay K. Kochi
2002–2007, Brandeis University, 博士后， 导师：邓力 教授
2007–至今， 中科院上海有机所, 研究员, 课题组长
荣誉及获奖经历
2017年 中国化学会维善天然产物合成化学奖
2018年 Thieme Chemistry Journal Award
2017年起 担任Chinese Journal of Organic Chemistry编委
2018年起 中国化学会有机化学学科委员会秘书长
2019年起 担任Tetrahedron 顾问编委
2019年起 Asian Core Program/Advanced Research Network
(International Coordinator 国际协调员)
2020年起 担任 Tetrahedron Letters 副主编
2022年起 担任Tetrahedron Chem 顾问编委
相关链接
- 上海有机所洪然团队受邀撰写复杂天然产物仿生合成的研究述评
- Angew. 上海有机所洪然课题组完成Lasonolide A的不对称合成
- 【化学前沿】上海有机所洪然课题组发表Angew 报道吗啡烷骨架的构建及Kopsone的全合成\
- 构建吗啡烷骨架的新颖合成方法学
- 上海有机所洪然课题组：生源启发的多溴代反应策动的生物碱合成_CBG资讯 (chembeango.com)
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本文作者:石油醚
手性是自然界的基本属性，在化学的微观世界也非常普遍，尤其是众多的有机化合物都具有这种特征，并且具有手性的分子被广泛用于医药、不对称催化、手性材料等众多领域。自1848年以来法国路易斯·巴斯德提出对映异构体的概念到1960年的“反应停悲剧”，再到2001年Barry Sharpless及William Knowles与日Ryoji Noyori在催化不对称催化方法学及其工业应用领域获得诺奖，甚至到2021年Benjamin List和David MacMillan因不对称有机催化获得诺奖以来，一百多年来科学家对于手性化合物的研究、合成及其应用等领域有了更加深入的理解和认识。本期专访嘉宾徐明华教授就是其中之一，其主要致力于以一些重要有机分子及药物分子合成为导向的手性化学和手性技术探索。徐教授小组经过近20年积累，发展了三类拥有自主知识产权、有鲜明特色和创新的优秀手性烯烃配体，成功用于一系列重要不对称反应中，实现了反应的高效、高选择性，为一些重要中间体、活性天然产物以及手性药物的制备提供了新的合成技术和有用的路线。
很荣幸可以邀请到南方科技大学的徐明华教授，带我们走进手性烯烃配体及其应用的海洋。
以下是徐明华教授的专访内容：
- 是什么样的机缘让您选择了化学（科学）研究？
谈不上“机缘”，中学时对化学就很感兴趣，因此大学阶段学的也是化学，然后读研究生，做博士后，觉得做科研很有意思，就很自然地选择了一路走下去。
- 如果不从事化学（科学），还有什么想做的？为什么？
在读小学、初中的时候，对太阳、月亮、星星和宇宙感兴趣，很想长大了做个天文学家，能够探索、了解天体和太空的神秘，只是当时可以找到的学习资料和信息很少，没有机会获得引导和启发，后来接触化学，开始着迷化学反应，尤其喜欢化学实验，像简单的氯酸钾制氧气、镁条燃烧，觉得了解化学反应和化学物质很有意思，于是喜欢了化学。
- 现在在做哪方面的研究？另外，准备在这块如何展开？
我主要从事不对称合成及手性药物方面的研究，致力于以一些重要有机分子及药物分子合成为导向的手性化学和手性技术探索。目前在新型手性烯烃配体的设计与应用方面投入较多研究，课题组在前期研究中，发展了三类拥有自主知识产权、有鲜明特色和创新的优秀手性烯烃配体（手性双烯、手性硫烯、手性磷烯），我们希望利用这些新型手性烯烃配体，发展高效、实用的不对称反应，期望能解决一些药物发现和合成相关的重要不对称反应的高效和选择性控制困难的科学问题，为一些有机合成关键中间体、具有重要生理活性的天然产物和手性药物的制备提供新的合成技术和有用的路线。
- 请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁？为什么？
其实我很难说出对我人生影响最大的一个人，因为每个阶段的成长都很重要，每个阶段都会有给你很多帮助、支持、鼓励和引导的人，他们都是影响我的人生的导师。在家庭层面，从小我母亲都给我最大的支持和自由，她鼓励我喜欢的事要认真去做，让我可以任性地自我选择我的人生每一步，极大地培养了我的独立能力；在专业层面，我的硕士研究生导师陈良教授带我进入有机化学的殿堂，很早就让我接触了不对称催化和合成，鼓励我有自己的想法做科研，是让我后来从事不对称合成研究的启蒙人；我博士阶段的导师林国强先生则教会了我如何做科研，独立创新，从两位导师身上我也学到了对科学的严谨和热爱，他们是带我从事有机化学研究的领路人，影响了我的一生。
- 如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，您最希望是谁？为什么？
如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，我可能会选择德国化学家弗里德里希∙维勒（F. Wöhler）。1828年，维勒首次在实验室里人工合成了尿素，打破了有机化合物的生命力学说，可以说是开创了有机合成化学的新领域。他对有机化学曾有过一段描述，“当前有机化学足以使人着谜。它给我的印象，就好像是一座原始的热带森林，里面充满最诱人的东西，奇形怪状的丛林无边无际，由于似乎没有逃脱出来的道路，让人不敢深入其中。”这段话在我刚开始学习有机化学时带给我深深的认同感，我把它抄在我的有机化学教科书上，三十多年了这本书我还一直带着。看到有机化学蓬勃发展到今天，我想维勒一定会有新的认识和感想。
6.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候，怎么克服的？
回首过去，时间已经模糊了很多的东西，如果一定要回忆最艰难的一段时间，也许应该是博士阶段吧。因为前期课题进展不顺利，每天除了不停地开反应做实验，还要去大量翻阅文献，寻找新的思路和想法，在屡试屡败，屡败屡试中带着痛苦和煎熬渴望着成功，告诉自己坚持和努力，终于有一天设计的反应想法实现了，慢慢地艰难过后便是希望和收获。
- 7. 您平时喜欢吃什么？（如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃？）
我的家乡在舟山群岛，以前海鲜便宜，我们从小吃海鲜长大，所以平时也还是喜欢海鲜。现在无论在何处，家乡东海海产品的味道都会是一份想念。
- 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么？
好像没有能让我自己特别认可的优点，也许每件事都认真去做，追求完美算是一个优点吧，做科研既是兴趣也是责任，因此我对待每个要发表的工作，即使是投稿一般的期刊，也都会一样的认真。最大的缺点是做事会拖延，因为有一种追求完美的情结，所以总想考虑成熟了之后再做，有时不免会让自己紧张。
9.如果现在突然您意外得到一周的假期，您会用它来干什么？
工作以外我喜欢养花、摄影、旅游。如果有假期，也能够完全放下工作，我想去风景秀美的地方旅游，把自己融入到自然中。
- 就您目前对您领域的了解，还有哪些瓶颈没有解决，希望您可以提出瓶颈的问题？
在不对称催化与合成研究领域，催化剂设计、反应的高效、高选择性问题依然充满挑战，对于绝大多数反应，催化效率、催化反应机理、催化理论都是制约工业催化应用的瓶颈。
11.在您领域目前最大的突破或者能在未来获得诺贝尔化学奖的成果是？
我在的不对称合成领域，在过去的二十年间，已经赢得了两次诺贝尔奖：其中2001年诺贝尔化学奖授予了美国化学家Barry Sharpless及William Knowles与日本化学家Ryoji Noyori，以表彰他们在发展催化不对称合成的新方法技术及其应用于工业生产研究领域中的开创性贡献；2021年的诺贝尔化学奖授予德国化学家Benjamin List和美国化学家David MacMillan，以表彰他们对发展不对称有机催化的贡献。两次诺贝尔奖已经覆盖了不对称金属催化和不对称有机催化，未来再要获奖，可能极具挑战的不对称金属酶催化、有工业生产应用价值的不对称C-H活化都是突破点。
- 下一次您推荐我们采访谁。（此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家）。
香港科技大学 孙建伟；新加坡南洋理工 池永贵
笔者后记
初次认识徐老师，是通过RSC对徐老师的一篇题为“导师零距离”，从访谈中让我认识到进入科研之路后，到处会遇到困难和挫折，做科研也是一个修行的过程，要相信自己和导师。当面临困难和挫折想要放弃的时候，更需要自己去找到科研的乐趣和对科研的热爱。小编硕士阶段也是从事不对称有机催化的研究，深知一个配体一个催化剂从合成到应用这一条路上的艰难，结果不理想就需重头再来设计和修饰配体/催化剂，大多数时间都是在合成配体或者催化剂。自徐老师建组以来，其课题组经历了近20年的发展，开发了三类拥有自主知识产权、有鲜明特色和创新的优秀手性烯烃配体（手性双烯、手性硫烯、手性磷烯），并用于发展高效、实用的不对称反应，还为重要中间体、活性天然产物以及手性药物的制备提供新的合成技术和有用的路线。最后，感谢徐老师给我们提供专访，让我们能有机会更深入了解他，也希望日后化学空间能和徐老师有更多研究上的交流，衷心祝福徐老师在不对称合成领域做出更加突出的贡献。
教育与科研经历
1996-1999 中科院上海有机化学研究所，理学博士
1999-2002 The University of Virginia，博士后
2002-2003 Georgetown University Medical Centre，博士后
2003-2005 中科院上海有机化学研究所，副研究员
2005-2018 中科院上海药物研究所，研究员
2018- 南方科技大学，教授
荣誉及获奖经历
2019 广东省“珠江人才计划”领军人才
2018 深圳市国家级领军人才
2018 日本北海道大学Hokkaido Summer Institute特别邀请教授
2018 《科学通报》编委
2018 Elsevier开放期刊《Heliyon》编委
2016 国家自然科学二等奖（第二完成人）
2016 PERCH-CIC Congress IX: 2016 International Congress for Innovation in Chemistry, June 26-29, Pattaya, Thailand (Plenary Lecture)
2016 客座编辑Tetrahedron Symposia-in-Print for “Chiral Sulfur Ligands/Catalysts in Asymmetric Catalysis”
2015 中国科学院特聘研究员（骨干）
2015 上海市研究生优秀学位论文指导教师
2014 上海市自然科学一等奖（第二完成人）
2014 亚洲核心计划讲座奖JSPS Asian Core Program Lectureship Award (Japan)
2014 上海市优秀学术带头人
2014 上海市研究生优秀学位论文指导教师
2013 国家自然科学杰出青年基金
2013 中国科学院优秀研究生指导教师
2013 台湾国科会化学促进中心访问教授
2013 日本九州大学(Kyushu University) 客座教授 (Part-Time Lecturer)
2012 BOSS XIII (the 13th Belgian Organic Synthesis Symposium), July 15-20, 2012, Leuven, Belgium (Plenary Lecture)
2012 中国科学院朱李月华优秀教师奖
2011 法国斯特拉斯堡大学(Univ. of Strasbourg)邀请教授(Invited Professor)
2010 亚洲核心计划讲座奖Asia Core Program Lectureship Award (Korea)
2009 亚洲核心计划讲座奖Asia Core Program Lectureship Awards (Taiwan and Thailand)
2008 亚洲核心计划讲座奖Asian Core Program Lectureship Award (Singapore)
2008 上海市青年科技启明星后
2008 中科院上海分院杰出青年科技创新人才提名奖
2007 亚洲核心计划讲座奖JSPS Asian Core Program Lectureship Award (Japan)
2007 首届药明康德生命化学研究奖
2006 亚洲核心计划讲座奖JAPS Asian Core Program Lectureship Award (Japan)
2005 中国化学会青年化学奖
2005 中国科学院“百人计划”
2005 上海市青年科技启明星
相关链接
南方科技大学徐明华教授：优秀的科研工作者都是从挫折中走出来的
南科化学：春华秋实十年耕耘路 创新创知继往开来时 |《科学通报》庆祝南方科技大学化学系成立10周年专辑
南方科技大学徐明华课题组JACS：手性2,3-二取代苯并二氢呋喃的立体发散性合成
南方科技大学徐明华团队Angew：Rh(I)催化的未保护吲哚、吡咯、呋喃、噻吩、苯并呋喃的不对称C-H官能团化
本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载
本文作者:石油醚
说起茉莉花，人们就可以想起《好一朵美丽的茉莉花》这首歌中所唱的“好一朵美丽的茉莉花，芬芳美丽满枝芽，又香又白人人夸”。那么茉莉花为什么芳香怡人？炎炎夏日，茉莉花总会散发一种香气，总会给人以难以抗拒的诱惑力。吲哚就是这种“夜花设计”的杀手锏，主要用来吸引传粉者（如飞蛾）。吲哚化学一直是活跃的研究领域。19世纪末，某些吲哚衍生物曾被用作染料。吲哚还是植物生长调节剂吲哚乙酸、吲哚丁酸的前体，并且是生产香料、医药、农药的原料。手性吲哚化合物是一类重要的杂环化合物，广泛存在于许多手性药物、天然产物、功能材料、手性催化剂以及配体中，手性吲哚化合物的催化不对称合成引起了科学家们极大的兴趣。本期专访嘉宾就是其中之一，很荣幸可以邀请江苏师范大学的石枫教授，带我们走进手性吲哚化学的海洋。
以下是石枫教授的专访内容：
1.是什么样的机缘让您选择了化学（科学）研究？
从中学开始，受化学老师的熏陶，我就很喜欢化学。虽然保送读大学时只能选择生物师范专业（我也比较喜欢该专业），但是后来我又转到了最喜欢的化学师范专业进行学习。读大学时，我就特别喜欢有机化学。大学毕业时，由于身体原因，当时没能继续读研究生，就成为了一名中学化学教师。通过几年的中学教学和状态调整，深感自己化学专业知识的欠缺和更喜欢进行化学科研工作。所以，在大学有机化学老师（史达清老师）的鼓励之下，我又选择重新回到校园进行读研深造，从此走上了化学科研之路。虽然一路有许多曲折弯路和停滞不前，但是还是坚持走了下来，并且将一直走下去。
2.如果不从事化学（科学），还有什么想做的？为什么？
其实我现在不仅是一名化学科研工作者，更是一名教育工作者。我很喜欢现在的工作，不仅可以探索化学之美，而且可以进行科研育人。我特别喜欢通过带领学生从事科研工作，尤其是艰难的科研工作，来培养学生不怕困难、勇于探索、实事求是的科学精神和优良品质，树立学生远大的志向。从事现在的工作，不仅可以让我体会科研中攻克难关的喜悦，而且可以让我感受指引学生不断成长的欣慰。所以，我目前很难想到其他想从事的工作。
3.现在在做哪方面的研究？另外，准备在这块如何展开？
我们课题组的研究领域是手性杂环化学，近年来聚焦于手性吲哚化学。手性吲哚化学的关键科学问题是：如何实现具有挑战性的新型手性吲哚骨架的高效、高选择性构建？针对这一科学问题，我们采取的研究策略是：设计新型的吲哚平台分子及其参与的催化不对称新反应。我们把这一研究策略，应用于手性吲哚骨架的构建，为它们的应用研究提供了高效的合成方法学和丰富的化合物库。我们还探究了反应机制、催化模式，以及产物的生物活性和催化作用。感兴趣的同学可以登陆我们课题组网站，了解详情，或者观看《化学进展》在线课程的“第二章 手性杂环之吲哚化学”。
未来的研究工作，我们将深层次探究挑战性手性杂环的构建，拟重点关注手性五元杂环并中环、轴手性五元杂环、磷手性等杂原子手性中心杂环骨架的催化不对称构建。一方面，是由于这三类骨架是天然产物、药物、农药、手性催化剂的核心结构单元，另一方面，是由于这三类骨架分别包含碳手性、轴手性、杂原子手性，是具有不同类型手性元素的代表性杂环骨架。所以，它们的构建具有重要意义。此外，在手性药物和手性催化剂的结构中，往往存在多重手性元素。所以，我们拟关注这三类骨架的多重手性构建与立体选择性控制。相关研究将推动手性杂环化学的发展，助力手性药物和催化剂的研发。我们拟采取的研究思路是：（1）设计目标骨架导向的新型平台分子；（2）发展催化不对称新反应，建立多重催化模式；（3）发展高效的目标杂环骨架构建策略。
4.请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁？为什么？
我认为对我人生影响很大的不止一个人，所以很难说出影响最大的一个人。我很庆幸在我人生的不同阶段，遇到了几位对我人生产生重要影响的好老师。一位是我的大学有机化学老师史达清老师，鼓励我勇于放弃当时中学老师的“铁饭碗”工作，重新走上读研深造的求学之路；另外两位是我的博士导师屠树江老师和龚流柱老师，是他们鼓励我在经过多年的停滞不前之后，勇于跨出读博深造的步伐，并且他们为我树立了很好的榜样。屠老师告诉我，他40多岁才开始从事科研工作，并且用他曲折的经历和“天道酬勤”的励志语句去鼓励我；龚老师告诉我，戴立信先生60多岁战胜病魔才重返科研一线，并且也用他不平坦的求学经历鼓励我要自信和自强。在这些老师的鼓励之下，我才找到了自己的人生方向，才领悟到“永不言弃”，才能走上化学科研之路，并且一路走下去。
5.如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话，您最希望是谁？为什么？
居里夫人。因为她是一位伟大的女化学家和物理学家，我想听她讲述为什么她会对科学如此着迷，如此执着，也想听她讲她的情感经历，听她分享如何面对科研和生活中的艰难时刻，从而让自己和更多的女科学工作者受到鼓舞和启发。
6.您平时喜欢吃什么？（如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃？）
我喜欢吃的东西其实还挺多的，但是非常遗憾，由于我常年的忙碌和不注意保护牙齿和及时治疗牙齿出现的问题，使我现在的牙齿很难享受我喜欢的许多美食了，所以大家一定要注意保护牙齿啊。我现在能享受的美食主要是鱼虾之类的，好在我特别喜欢吃鱼，例如：泡椒鱼头、徽州臭桂鱼、贵州烤鱼、酸菜鱼……
7. 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么？
最大的优点：果断坚决、乐观坚强，有自己的判断力和主张，有执行力。
最头疼的缺点：难以调节“晚睡晚起”的生物钟，不喜欢早起（因为早起后，身体会感觉很难受，肠胃不舒服，一天都觉得无精打采）。
8.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候，怎么克服的？
在我过去的人生道路中，有不少艰难时刻，但是都挺过去了，走过来了，所以现在觉得不值一提，也许将来有机会再跟大家分享。在我未来的人生道路中，也许还有许多更艰难的时刻，但我不会害怕，我会勇敢面对。克服艰难时刻的办法，就是咬紧牙关，坚持走下去。
9.如果现在突然您意外得到一周的假期，您会用它来干什么？
每天晚上（春夏秋季）或中午（冬季），如果不是忙到焦头烂额，我就要抽40分钟到1小时的时间，到学校的运动场或校园里景色美的地方散步+跑步（身体状况好的情况下）。尤其是运动场非常吸引我，一个人散步+跑步的时间，其实是自己安静思考和反思的时间，我可以边散步或跑步，边鼓励自己或坚定自己，在跑步中进一步体会“人生是一场长期的赛跑”、“坚持就是胜利”。
如果现在突然我意外得到一周的假期，而且非得休假（否则我还会在办公室写文章看文献），那我就带父母去旅行。因为父母逐渐年迈，腿脚也越来越不好，我想带他们去他们想去的地方，陪伴他们，享受美景，享受亲情，享受欢乐。
10.就您目前对您领域的了解，还有哪些瓶颈没有解决，希望您可以提出瓶颈的问题？
在手性杂环化学领域，还有许多瓶颈问题亟待解决，例如：
（1）具有多反应活性中心同时又容易被手性催化剂活化的杂环平台分子的种类非常匮乏；
（2）可用于构建手性杂环并中环骨架和轴手性杂环骨架的催化不对称反应的类型和催化模式非常有限；
（3）催化不对称构建杂原子手性中心杂环骨架的策略极度匮乏，手性杂环骨架中多重手性的控制难以实现；
（4）手性杂环骨架在研发新型手性药物农药、功能材料、手性催化剂和配体中的应用尚处于起步阶段，需要加强学科交叉和应用研究，使手性杂环化学在“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”中发挥更大的作用。
11.下一次您推荐我们采访谁。（此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家）。
华侨大学的宋秋玲教授。因为她也是一位优秀的女化学工作者，不仅化学科研工作做的精彩，而且文采斐然，诗写的很美。
笔者后记
祝贺石枫教授喜获国家级人才项目资助，实现了江苏师范大学该类项目历史性零的突破。初次了解到石教授是在2018年通过名叫《有机化学考研大家庭》QQ群里看到石老师招研究生的简章。而在2019年在上海科技大学举办的中国化学会全国有机化学学术会议的特设的“美丽女化学家”专题论坛见到了石教授。那次论坛给我们分享了石教授关于手性吲哚化学的一些工作，特别是手性五元至七元杂环、轴手性杂环以及四取代手性杂环的构建。
当向石教授发出专访邀请后，心中还在想石教授会不会拒绝，石教授很乐意接受邀请，由于石教授工作较忙，中途还给我们推荐了许多可以专访的女科学家。目前，就我课题组以及许多课题组存在一句玩笑话“你两在互卷”，借着石老师的经历来说，没有互卷，只有心中想不想，努力向未来。最后真挚地邀请石枫教授可以来西安交通大学分享手性吲哚化学的奥秘。
石枫教授简历
教育与科研经历
1994-1998年 江苏师范大学化学系，本科
2001-2004年 江苏师范大学化学系，硕士
2010-2012年 苏州大学与中国科学技术大学联合培养，博士（导师：屠树江教授、龚流柱教授）
2012-2013年 新加坡南洋理工大学，访问学者（导师：罗德平教授）
2004-2015年 江苏师范大学助教、讲师、副教授
2015- 江苏师范大学教授
获奖与荣誉
2021 国家杰出青年科学基金获得者
2020 江苏省第二届“十佳研究生导师”提名奖
2019 江苏省科学技术奖二等奖
2016 江苏省杰出青年基金获得者
2016 The 11th Asian Core Program (ACP) Lectureship Award
2015 Thieme Chemistry Journal Award
2012 教育部自然科学奖二等奖
相关链接
“十佳”导师推选 │石枫：科研路上的逐梦者，学生成长的引路人
Benjamin List，1968年1月11日，出生于德国法兰克福，是德国著名有机化学家，曾任德国Max-Planck煤化学研究所所长。2021诺贝尔化学奖获得者。
科研经历
- 1993 柏林自由大学 本科
- 1997 法兰克福大学 博士（J. Mulzer教授）
- 1997-1998 Scripps研究所 博士研究员
- 1999-2003 Scripps研究所 助教授
- 2003-2005 Max-Planck煤化学研究所 Group Leader
- 2005-2012 Max-Planck煤化学研究所 Director
- 2012-2014 现在 Max-Planck煤化学研究所 Managing Director
- 2004年 Cologne大学 荣誉教授。
获奖经历
- 2022 Herbert C. Brown Award 2022 for Creative Reasearch in Synthetic Methodes
- 2021 Nobel Prize in Chemistry
- 2021 TCR Lecture,100th CSJ Annual Meeting, Japan
- 2019 Web of Science Citation Laureate
in Chemistry - 2019 Herbert C. Brown Lecture, Purdue University, Indiana, USA
- 2018 Member of the German National Academy of Science Leopoldina
- 2017 Prof. U. R. Ghatak Endowment Lecture, Kolkata, India
- 2017 Ta-shue Chou Lectureship, Institute of Chemistry, Academia Sinica, Taipei, Taiwan
- 2016 Gottfried Wilhelm Leibniz-Prize
- 2015 Carl Shipp Marvel Lectures, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA
- 2014 Thomson Reuters Highly Cited Researcher
- 2014 Cope Scholar Award, USA
- 2013 Ruhrpreis, Mülheim, Germany
- 2013 Mukaiyama Award 2013
- 2013 Horst-Pracejus-Preis
- 2012 Otto-Bayer-Preis
- 2012 Novartis Chemistry Lectureship Award
- 2011 Boehringer-Ingelheim Lectureship, Harvard University, USA
- 2011 ERC Advanced Grant
- 2009 Thomson Reuters Citation Laureate
- 2009 Organic Reactions Lectureship, USA
- 2009 Boehringer-Ingelheim Lectureship, Canada
- 2008 Visiting Professor at Sungkyunkwan University, Korea
- 2007 AstraZeneca Award in Organic Chemistry
- 2007 OBC-Lecture Award
- 2007 Award of the Fonds der Chemischen Industrie
- 2006 JSPS Fellowship Award of Japan
- 2005 Novartis Young Investigator Award
- 2005 AstraZeneca European Lectureship, the Society of Synthetic Chemistry, Japan
- 2005 Lectureship Award
- 2004 Lieseberg-Price of the University of Heidelberg
- 2004 Lecturer’s Award of the Fonds der Chemischen Industrie
- 2004 Degussa Price for Chiral Chemistry
- 2003 Carl-Duisberg-Memorial Award of the German Chemical Society
- 2000 Synthesis-Synlett Journal Award,
- 1997 Feodor-Lynen Fellowship of the Alexander von Humboldt Foundation
- 1994 NaFoG-Award from the City of Berlin
研究概要
利用有机催化剂开发新型合成方法
2000年，Barbas, Lerner等开发了脯氨酸催化的不对称Adol反应[1]、提出了「有机催化剂」概念，已成为有机催化领域的鼻祖。
开发了利用手性布朗斯特酸的反应，以及利用它们作为手性抗衡离子的Lewis酸催化剂的反应研究。尽管自 Akiyama-Terada催化剂开始，手性磷酸催化剂被广泛用于各种不对称反应，但List开发了具有较高酸度的二磺酰亚胺Disulfonimide (DSI) [4] 和具有二聚结构的亚氨基二磷酸酯Imidodiphosphate（IDP）[6] 以及这两者的组合氨基二磷 Imidodiphosphrimidate (IDPi) ) [8] 等新的催化剂及其催化的一系列新反应。
评论和其他
1. 汤森路透社调查显示、2001-2010的化学领域论文引用排行为世界第11位。
相关文献
- List, B.; Lerner, L. A.; Barbas, C. F., III J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2395. DOI: 10.1021/ja994280y
- Houk, K. N.; List, B. Acc. Chem. Res 2004, 37, 487. DOI: 10.1021/ar040216w
- Yang, J. W.; Chandler, C.; Stadler, M.; Kampen, D.; List, B. Nature 2008, 452, 453. DOI: 10.1038/nature06740
- P. García-García, F. Lay, P. García-García, C. Rabalakos, B. List, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4363. DOI: 10.1002/anie.200901768
- Michrowska, A.; List, B. Nature Chem. 2009, 1, 225. DOI: 10.1038/nchem.215
- Čorić, I.; List, B. Nature 2012, 483, 315. DOI: 10.1038/nature10932
- Lee, J.-W.; Mayer-Gall, T.; Opwis, K.; Song, C. E.; Gutmann, J. S.; List, B. Science2013, 341, 1225. DOI: 10.1126/science.1242196
- P. S. J. Kaib, L. Schreyer, S. Lee, R. Properzi, B. List, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13200. DOI: 10.1002/anie.201607828
- N. Tsuji, J. L. Kennemur, T. Buyck, S. Lee, S. Prévost, P. S. J. Kaib, D. Bykov, C. Farès, B. List, Science 2018, 359, 1501. DOI: 10.1126/science.aaq0445
相关链接
- Interview: Benjamin List（Science Watch）
- 林雄二郎 vs Benjamin List（気ままに有機化学）