Nature Communications：浙江工大团队把光吸收、氧活化和手性诱导装进同一个非贵金属催化剂
学术圈重大事件 · 发布 2026-06-22T15:49:32+08:00 · 更新 2026-06-22T15:55:16+08:00
Nature Communications 6 月 22 日发表浙江工业大学等团队论文，报告一种仿酶双功能单分子光催化剂，把手性锰中心和蒽醌光敏单元共价连接，在可见光和空气氧条件下完成位阻三取代烯烃不对称环氧化，最高对映体过量达 99%。这为绿色选择性氧化提供新分子设计思路，但底物范围、放大反应和工业成本仍需验证。
Nature Communications 6 月 22 日发表浙江工业大学、湖州学院等团队论文，题为 “Enzyme-inspired single-molecule photocatalyst enables singlet-oxygen-driven asymmetric epoxidation and sulfoximination”，DOI 为 10.1038/s41467-026-74592-x。论文页面显示其主题为 asymmetric catalysis 和 photocatalysis，作者机构包括浙江工业大学药学院、绿色制药技术相关重点实验室和湖州学院生命科学学院。
这项工作的新闻性在于，它尝试把酶的“空间耦合”思想搬到人工小分子催化剂里。传统位阻较大的三取代烯烃不对称环氧化，如果要同时实现高选择性、温和条件和更绿色氧化剂，往往很难兼顾。团队设计的双功能光催化剂把手性锰中心和蒽醌光敏剂共价拴在同一个分子框架内，让光吸收、氧气活化和手性诱导在近距离协同发生。
可核验的关键结果包括：在可见光和环境氧气条件下，该催化剂可促成具有挑战性的三取代烯烃不对称环氧化，底物包括环状砜和线性 alpha,beta-不饱和羰基化合物，最高对映体过量达到 99%；同时还可促进 sulfilimines 向手性或非手性 sulfoximines 转化。机制上，论文摘要指出反应涉及单线态氧介导氧化、氧化脱羧，以及酸辅助 O-O 键异裂，最终生成高价 Mn4+=O 活性中间体。
为什么重要，要放在制药和精细化学品合成语境中看。环氧化物和亚砜亚胺类结构常作为药物化学和功能分子中的关键手性构件，选择性氧化又长期面临金属成本、氧化剂安全性、废物排放和底物适用性问题。若非贵金属、可见光、空气氧体系能覆盖更多底物，它可能为复杂小分子的后期官能化和绿色工艺开发提供新路线。
不过，当前证据仍是实验室级论文结果。摘要能证明概念和若干底物表现，不能替代克级/公斤级放大、催化剂稳定性、反应通量、复杂官能团兼容性和工艺经济性评估。后续需要关注补充数据中的底物列表、催化剂循环使用、产率与选择性在真实药物中间体上的表现，以及是否有独立实验室复现。
信息来源
可信度说明
来源为 Nature Communications 同行评议开放获取论文页，可核验 DOI、发表日期、作者机构、核心反应设计和摘要性能；但公开页面主要支持方法学结论，不能直接证明该催化体系已具备工业放大、长期稳定或广泛底物普适性。