【研究背景】
过渡金属催化剂是有机合成中的重要工具，因其在C–C和C–N键形成反应中展现出优异的催化性能，已成为研究热点。然而，传统的多步合成通常需要分离每个中间体，这使得反应过程复杂且低效。为了解决这一挑战，多催化剂接力催化（MCRC）应运而生，尽管其需独立准备多个催化剂，且催化剂之间的相容性问题依然存在。
为了解决这一挑战，美国罗格斯大学（Rutgers University）化学系Michal Szostak团队提出了催化剂分化策略，旨在通过从单一母体催化剂生成不同的催化物种来简化反应流程。通过这种“干细胞催化”的方法，研究者们成功实现了金氢和阳离子金催化的三重接力反应，能够高效合成生物活性胺基结构。研究结果显示，该策略不仅提高了反应的选择性和效率，还克服了传统方法对功能团的不兼容性，推动了胺合成方法的进步。这一方法为药物合成提供了新的思路，并展现了金催化在合成转化中的广泛应用潜力。
【图文解读】
图1：催化剂分化催化：构建必需胺的有用工具。
图2：催化剂合成与结构表征。
图
图4：金氢中间体的分离及拟议的反应机制。
【结论展望】
本文通过引入三重接力催化的概念，研究者成功实现了使用单一催化剂来高效合成重要的生物活性胺基化合物。这一方法不仅简化了传统多步反应的复杂性，还提高了反应的选择性和功能团的耐受性，显示出对多样化原料的广泛适应性。特别是，通过调节催化剂的结构和反应条件，研究者们能够有效地控制催化过程，克服了传统方法中存在的兼容性问题。此外，该研究揭示了金氢中间体在催化中的潜在应用，拓宽了金催化的研究视野，为未来的催化剂设计和合成方法开发提供了新的思路。这种基于单一催化剂的多重催化循环模式，类似于自然界中的酶促反应，展示了生物启发的化学合成策略的巨大潜力，预示着在药物化学和材料科学等领域的广泛应用前景。
文献信息：Zhou, T., Gao, P., Lalancette, R. et al. Gold-catalysed amine synthesis by reductive hydroamination of alkynes with nitroarenes. Nat. Chem. (2024). https://doi.org/10.1038/s41557-024-01624-8
