龚磊教授与林玉妹教授合作在丰产金属协同手性催化领域取得进展，开发了一种锰氮杂环卡宾（Mn-NHC）配合物与手性钴协同催化的新策略，实现了α-亚胺酯的高效、高选择性发散性不对称转化。相关成果以“Synergizing Mn(IV)/Mn(III) Dual-Excitable Complexes and Chiral Cobalt Catalysis for Divergent Asymmetric Transformations”为题，发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI: 10.1021/jacs.5c16396）。
利用储量丰富的3d过渡金属开发高效、精准的不对称光催化体系是绿色合成化学的前沿方向。锰元素具有价态多变的特性，其配合物在可见光催化中的应用面临重要挑战：复杂的激发态行为与快速的消旋化倾向，使得反应路径与立体化学难以精准调控，尤其与手性催化体系的协同机制鲜有报道。
龚磊教授课题组长期从事可见光不对称催化研究（J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 1767； Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e21100; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 10857等）。林玉妹教授致力于金属卡宾化学的研究（J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 13601；Nat. Synth. 2023, 2, 67等），近期开发了锰-氮杂环卡宾催化体系（J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 24515等）。本工作通过两个课题组优势互补，首次实现了锰光催化剂与手性钴催化剂的协同催化。该体系通过精准调控（Mn(IV)/Mn(III)）光激发与手性诱导过程，成功实现了α-亚胺酯的不对称烷基化与质子化反应。其中，质子化步骤因涉及尺寸极小的质子引入，其立体选择性控制历来困难，而本策略凭借两种催化体系的巧妙协同，成功克服这一难题，并表现出优异的底物普适性与官能团兼容性，可获得一系列高附加值手性氨基酸衍生物，产率高达99%，对映选择性可达98% ee。此外，该体系还具有显著的手性放大效应：仅使用30% ee的配体时，仍能获得98% ee的产物。理论计算与高分辨质谱分析表明，该非线性效应源于异手性钴络合物（ML₂）在热力学上的显著稳定性。这一现象在光催化不对称反应中极为罕见，为手性放大机制的研究提供了新范例。
该研究工作在龚磊教授与林玉妹教授共同指导下完成，已毕业的2021级博士生成秀亮为第一作者，2024级硕士研究生徐天赐、2024级博士研究生黄涛等参与了部分研究工作。研究获国家自然科学基金（22371237、22571265、22571263、22561046）、国家高层次青年人才支持计划、南强青年拔尖人才支持计划、河南师范大学化学与化工学院开放研究基金（2024Y01）等项目资助。
论文链接： https://pubs.acs.org/10.1021/jacs.5c16396
