本站訊（通訊員 李小軒）近日，天津師范大學化學學院王超教授團隊與天津大學黃跟平教授合作，在國際頂級期刊Nature Chemistry發(fā)表論文“Stereodivergent construction of nonadjacent stereocenters via migratory functionalization of alkenes”，這是天津師范大學首次以第一通訊單位在Nature大子刊上發(fā)表研究論文。
手性分子的立體可控合成是現(xiàn)代有機化學與藥物化學的核心科學問題之一。長期以來，如何在單一反應體系中精準構建相隔較遠（1,3-或1,4-）的多個立體中心，一直被認為是國際學界的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法通常依賴兩種不同手性催化劑的協(xié)同作用，但存在體系復雜、選擇性受限等問題。
針對這一難題，王超教授團隊創(chuàng)新性地提出了基于鏈行走（chain walking）策略的鎳催化不對稱遷移烷基化反應體系。該體系在單一催化條件下即可實現(xiàn)非環(huán)狀分子中遠程非相鄰立體中心的精準可控構筑。通過調節(jié)底物幾何構型（E/Z）和手性配體構型（R/S），研究團隊能夠獲得目標化合物的全部四種立體異構體，實現(xiàn)了立體發(fā)散式（stereodivergent）合成。該方法展現(xiàn)出極高的區(qū)域、對映和非對映選擇性（>99:1 r.r., >20:1 d.r., up to 99% e.e.）。
更為重要的是，該研究通過實驗與密度泛函理論（DFT）計算結合，系統(tǒng)揭示了鏈行走過程中遠程手性誘導的本質機制，明確了多步遷移反應中立體控制的分子起源。這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了人們對過渡金屬鏈行走化學的理解，也為未來實現(xiàn)更復雜分子骨架的精準立體構筑提供了新的思路與工具。
在應用層面，該催化體系能夠高效合成多種藥物結構修飾物與手性功能分子。例如，研究團隊展示了其在抗焦慮候選藥物Imagabalin hydrochloride的快速合成中的應用，使原有多步反應顯著縮短，極大提升了藥物分子的構筑效率。
該研究工作得到了國家自然科學基金、天津市自然科學基金及天津師范大學科研項目的支持。
該成果的發(fā)表不僅展示了天津師范大學在有機合成與不對稱催化研究方向的原創(chuàng)性貢獻，也標志著我校青年科研團隊在國際高水平學術舞臺上的重要進步，進一步提升了學校化學學科的學術影響力與國際聲譽。
論文信息：
https://www.nature.com/articles/s41557-025-01994-7
Nat. Chem.2025, DOI:10.1038/s41557-025-01994-7
編輯：夏然
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