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過渡金屬催化的不對稱反應為手性分子的精準構筑提供了重要的合成方法。其中，手性催化劑的創制是不對稱反應的研究核心，在發展新型轉化方面發揮了關鍵作用。氮雜環卡賓（NHC）配體是強的σ-供體，能夠實現穩定的金屬配位；其獨特的空間排列能夠有效靠近金屬催化中心。因此，NHC配體是金屬催化中廣為應用的配體。然而，手性NHC配體的開發仍然相對有限，尤其缺少優勢手性NHC配體。近年來，中國科學院上海有機化學研究所施世良課題組提出了“誘導契合催化”概念，基于優勢手性片段的配體設計新策略，發展了ANIPE和SIPE系列原創性手性NHC配體，并將其應用于金屬催化的不對稱偶聯、不對稱加成、不對稱C-H官能團化以及不對稱烯烴官能團化反應中。新型ANIPE、SIPE手性NHC配體具有大位阻、供電性強、剛柔并濟等特性，可以自適應調控多種基元步驟和反應過渡態，在多種重要且具有挑戰性的轉化中展現優異的反應活性及選擇性控制能力（Science 2023,379,662–670;Nature Catalysis2022,5,934–942;Nature Catalysis 2023,6,1087–1097;Nature Synthesis2024,3,1091–1103;Nature Synthesis 2024,3,633–642;Nature Synthesis 2025,accepted;J. Am. Chem. Soc.2019,141,14938?14945;J. Am. Chem. Soc.2019,141,5628?5634;J. Am. Chem. Soc.2021, 143,11963?11968;J. Am. Chem. Soc. 2022,144,13643?13651;J. Am. Chem. Soc.2022,144,130?136;J. Am. Chem. Soc.2025,147,3023?3031;Angew. Chem. Int. Ed.2018,57,1376 –1380;Angew. Chem. Int. Ed.2019,58,13433 –13437;Angew. Chem. Int. Ed.2021,60,5262–5267;Angew. Chem. Int. Ed.2021,60,16077–16084; Angew. Chem. Int. Ed.2023,62,e202310203; Angew. Chem. Int. Ed. 2025,e202503126;Sci. Bull.2025,70,674-682;CCS Chem. 2022,4,1169–1179;CCS Chem.2025,10.31635/ccschem.025.202505591;ACS Catal.2019,9,1?6;ACS Catal.2023,13,6068?6075;Chem. Sci.,2023,14,4390;Chin. J. Chem. 2020,38,1035-1039;Chin. J. Chem.2022,40,1813-1820; Chin. J. Chem.2024,42,2161-2165.）。

近日，這一系列工作的系統總結以題目為“Induced-Fit Chiral N?Heterocyclic Carbene Ligands for Asymmetric Catalysis”發表在Acc.?Chem.?Res.?2025,DOI: 10.1021/acs.accounts.5c00304。該綜述詳細總結了誘導契合手性NHC配體（ANIPE和SIPE）的設計、合成及其在不對稱金屬（鎳、鈀和銅）催化反應中的應用進展，為多種手性分子的精準合成提供了簡潔、高效的方法。同時，基于機理研究及DFT計算，對催化劑的高效性及高選擇性的原因進行了闡述。該系列工作突破了以往圍繞剛性手性骨架設計配體的固有理念，突破了構象靈活不利于手性誘導的限制，揭示了手性卡賓金屬催化的新規律。柔性優勢手性片段策略為新型手性配體的設計提供了新思路，“誘導契合催化”概念有望推動手性催化領域的進一步發展。本工作得到了科技部、中國科學院、國家自然科學基金、上海市科委和上海有機所金屬有機化學全國重點實驗室的資助。

圖1.?手性卡賓金屬催化

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5c00304