夏門大學新引進人才霍浩華教授在博士后階段的研究成果近日以“Catalyst-controlled doubly enantioconvergent coupling of racemic alkyl nucleophiles and electrophiles”為題發表于《科學》雜志（Science, 2020, 367, 559–564）。該工作被同期《科學》雜志以“Stitching two chiral centers with one catalyst”為題進行亮點評（Science, 2020, 367, 509–510）。交叉偶聯反應應用于 “芳基-芳基”鍵的構建為有機合成帶來了革命性的變化，特別是其在制藥工業上的應用，能非常直接、高效地合成目標分子，促進了藥物工業的發展。相對于“芳基-芳基”鍵， C(sp3)-C(sp3)鍵（烷基-烷基鍵）更廣泛存在于有機分子中，研究者也越來越意識到如果能在候選藥物中引入更多sp3雜化碳和手性中心，能極大增加候選藥物的多樣性，有望提高相關藥物臨床應用的成功率。然而基于手性烷基-烷基鍵的交叉偶聯反應具有巨大挑戰。
霍浩華博士在美國加州理工學院的博士后導師Gregory C. Fu教授課題組先前發展了基于外消旋烷基親電試劑的立體匯聚反應。然而，從外消旋的親核試劑出發實現催化不對稱偶聯是該方向十多年來未能很好解決的科學難題。霍浩華博士在Fu實驗室從事博士后研究期間，設計合成了beta-酰胺有機鋅試劑作為外消旋的親核試劑，高立體選擇性實現了非手性親電試劑與外消旋親核試劑的烷基-烷基交叉偶聯（A-1），并進一步推廣至基于外消旋親核試劑與親電試劑的烷基-烷基雙立體匯聚反應（A-2）。該反應用1個手性催化劑，控制碳碳鍵形成時相連2個手性中心的選擇性構建，實現4個對映體（外消旋體）的立體匯聚反應，這是交叉偶聯反應概念上的重大突破。此外，此類反應表現出很好的底物適用性和官能團兼容性。值得一提的是，該工作成功采用我院黃培強教授課題組發展的酰胺活化方法學（ef 28：Tetrahedron, 2015, 71, 4248）進行酰胺至酮的直接轉化，展示了相關產物的應用前景。霍浩華博士為該論文第一作者，其博士后導師、美國加州理工學院的Gregory C. Fu教授為通訊作者。霍浩華教授是我院2019年引進的高層次人才，其在德國馬爾堡大學Eric Meggers教授課題組攻讀博士學位期間，曾以第一作者在《自然》雜志發表研究論文（Nature 2014, 515, 100-103）。論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/367/6477/559.full亮點評價鏈接：https://science.sciencemag.org/content/367/6477/509
