暨南大学李娟团队 | 从理论上揭示Ni/NHC协同催化中的 “分工合作”

该研究通过密度泛函理论(DFT)计算，系统揭示了Ni/NHC协同催化烯醛极性反转炔丙基取代反应的微观机理与立体化学起源。背景方面，复杂手性分子的高效构建是有机合成的核心挑战，传统单一催化体系难以兼顾反应活性与立体控制，双催化策略成为突破方向。研究目的是阐明Ni/NHC协同催化体系中两类催化剂的功能分工、反应效率调控机制以及高对映/非对映选择性的来源。结论表明：Ni与NHC通过独立互补的催化循环协同工作，NHC负责烯醛的极性反转活化并生成亲核中间体，Ni选择性活化炔丙基亲电试剂；氢转移步骤是共同控速步骤，NHC通过静电互补性调控过渡态稳定性，Ni-膦配体效应主要取决于片段畸变能；立体选择性来源于空间取向与多重弱非共价相互作用的协同积累。该工作为理解不对称双催化体系规律及理性设计新型协同催化体系提供了重要理论基础。