1个催化剂份子，完成为了100万次催化。这一冲破创下了无机小份子催化的新纪录，可以以及天然界的酶相媲美。

近日，西湖年夜学徐益明讲席传授邓力试验室于《美国化学会志》揭晓了题为《ppm级不合错误称弱键无机催化合成α-氨基膦酸酯》的封面文章。他们模仿酶的威力，以弱键作为重要驱动力创举了高效。

《美国化学会志》封面。课题组供图

催化效率低严峻制约无机催化范畴的成长，成为该范畴最具应战的科学问题之一。是否可能模拟生物酶催化机制开发新一代无机小份子催化剂，以实现媲美酶催化效率而依然连结底物规模上风？这个问题对于在无机催化范畴的理论成长以及其于合成化学中的运用远景至关主要。

邓力团队开发手性季铵盐无机小份子催化剂，乐成成立了α-氨基膦酸衍生物不合错误称合成最高效实用的合成新要领。高对于映选择性地合成为了一系列手性氨基膦酸酯。尤为值患上存眷的是，于0.8-50 ppm（百万分之一）催化剂载量下可合成各类α-烷基手性氨基膦酸酯，催化剂可到达20000以上的转换数，揭示出媲美生物酶的催化效率。当以α-甲基亚胺膦酸酯为底物时，转化数跨越百万，为不合错误称无机催化新纪录。

“这些成果展示了团队所开发的份子量，仅为生物酶份子1-2%小份子无机催化剂，可兼具广泛底物合用性以及类酶高催化效率。”邓力说。

于研究中，邓力团队寻觅到另外一条路，师法天然，实现弱键催化。该无机小份子弱键催化机制与金属催化机制大相径庭，而与广泛基在弱键的酶催化机制殊途同归，邓力团队将其定名为小份子“酶���”。

该项研究事情实现了ppm级手性季铵盐催化的α-亚胺膦酸酯高效不合错误称异构化反映。该金鸡纳碱衍生的仿生催化剂于对于多种α-脂肪族-亚胺膦酸酯异构化中揭示了与酶相称的催化效率，此中TON最崇高高贵过百万。理论计较以及机理试验研究展现了这类小份子催化剂实现媲美酶效率的机制，并发明其遵照了酶催化的基来源根基理。就催化效率、机理以及底物兼容性而言，这类季铵盐催化剂可视为小份子“异构化酶”。

相干论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c04129