最近，在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学所分子识别与功能院重点实验室王其强研究员团队，受酶催化诱导-契合机制启发，发展了底物诱导组装的仿酶协同不对称催化策略，实现了高效高选择性的脱羧曼尼希反应。他们设计合成了一系列四氨基双硫脲多功能手性大环，发现这些大环分子具有相对柔顺的构象，在硫酸根离子的诱导下能二聚组装。通过二聚组装，大环分子中的硫脲识别位点交互协同，同时形成一个手性开放口袋，多个叔胺位点位于口袋边缘。受此启发，他们将大环应用于催化环状醛亚胺与苯基β-酮酸的脱羧曼尼希反应，设想经过亚胺底物原位诱导大环催化剂的二聚组装，触发形成高度互补的多重氢键活化网络，进而活化亚胺底物自身，实现高效高选择性催化。他们发现，对于一系列的亚胺和酮酸底物，仅需5mol%的大环催化剂上载量，反应即可获得几乎定量的转化和高达95%ee值。一系列的键合研究、原位质谱监测、动力学实验、非线性效应、控制实验以及理论计算结果，为上述底物诱导组装的催化机制提供了有力支持。该策略为发展高效的协同不对称催化提供了新的思路。相关研究工作发表在近期的德国应用化学杂志上（Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 2623-2627），第一作者是博士生郭豪。
化学所发展底物诱导组装大环超分子催化新策略
分子识别与功能院重点实验室
2020年2月24日
