鎂元素是一種重要、廉價、在生命體系廣泛存在、且地殼儲量非常豐富的金屬資源。應(yīng)用此富礦元素作為催化資源，探索其在合成領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用具有重要研究價值。一方面，作為底層基礎(chǔ)研究，可以探索鎂催化合成反應(yīng)的新機制、新過程；另一方面，具有降低貴金屬或貧礦資源催化合成的應(yīng)用成本價值。

近日，蘭州大學(xué)科研團隊與大灣區(qū)大學(xué)合作在原位鎂催化不對稱合成領(lǐng)域取得連續(xù)進展，開拓單質(zhì)子酸與雙質(zhì)子酸配體及相應(yīng)原位鎂復(fù)合物催化策略，探索基礎(chǔ)原位鎂催化劑作用機制，并將其應(yīng)用于基礎(chǔ)藥物骨架快速建立、天然產(chǎn)物合成及多肽分子修飾等方面。

一方面，作者應(yīng)用簡單取代BINOL作為手性配體，首次實現(xiàn)了簡單酮亞胺的不對稱[2+2]環(huán)化反應(yīng)，經(jīng)過一鍋氧化，用于合成含有季碳手性中心的β-內(nèi)酰胺骨架，并將其應(yīng)用于多類藥物的內(nèi)酰胺與非天然氨基酸化改造，進一步在溫和條件下，實現(xiàn)了短肽序列的色氨酸位點特異性修飾。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (doi: 10.1002/anie.202518427)。

另一方面，作者通過發(fā)展β-ICD衍生的單酸手性配體，構(gòu)筑相應(yīng)新型原位鎂催化劑，實現(xiàn)了吲哚結(jié)構(gòu)的C-3位點手性羥基化引入，并將其應(yīng)用于天然產(chǎn)物Hinckdentine A的不對稱合成中，同時應(yīng)用此原位鎂催化體系可實現(xiàn)Oxaziridine結(jié)構(gòu)的動力學(xué)拆分。為進一步探究立體催化因素，作者聯(lián)合大灣區(qū)大學(xué)張效勇教授團隊對其基礎(chǔ)催化機制進行了詳細的計算模擬研究，發(fā)現(xiàn)新型鎂催化劑可形成類酶的緊湊催化口袋。相關(guān)成果近期發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. (doi: 10.1021/jacs.5c18159)。

以上兩部分工作由蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院副教授王林清、研究生龐士明、李世鑫，大灣區(qū)大學(xué)研究生劉丹（現(xiàn)工作長春工程學(xué)院）為論文共同第一作者，蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院楊東旭教授、王銳教授、王林清副教授，大灣區(qū)大學(xué)張效勇教授為共同通訊作者?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)院高級實驗師高飛云，研究生呂佳明、許樹陽、趙天一，大灣區(qū)大學(xué)楊玉紅博士參與了上述研究。

以上工作受到國家自然科學(xué)基金，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費—蘭州大學(xué)青年支持計劃，廣東省科技廳，甘肅省科技廳的基金資助支持。

編輯：王文樂

責(zé)編：彭倩