不相容催化转化的一锅配方

来自美国的研究人员已经证明一种新的催化剂支撑结构，允许两种不相容的催化剂串联工作．这项工作模仿了自然界划分反应的策略，并可能为一锅合成多步反应开辟新的途径。

一锅反应很有吸引力，因为在同一个容器中，在同一种溶剂中会发生几个步骤。这减少了步骤之间与净化相关的时间和浪费。然而，不同合成阶段的催化剂如果混合在一起可能会产生干扰，从而阻止所需产物的形成。为了克服这一问题，可以在物理上划分各个步骤，通常是将催化剂固定在不同的支架上，这样它们就不能相互作用。

马库斯尽情和他来自纽约大学的团队已经创造了一种聚合物支撑物，它形成了具有疏水核心和亲水外壳的球形胶束。通过将钴络合物引入核心，将铑络合物引入外壳，胶束可以催化两个反应，将炔烃转化为手性醇。与分步反应或含有每种催化剂的单独胶束反应相比，与胶束的反应表现出良好的选择性和更高的收率，这是由于反应中间体易于在两层胶束之间扩散。

韦克说，他的研究灵感来自于细胞内发生的反应。他解释说:“在自然界中，不同条件下的反应被放置在细胞的‘口袋’中，防止不同的反应物流动在一起并相互破坏。”“我们想把这个想法应用到过渡金属催化上。”

与依赖复杂蛋白质折叠来产生手性口袋的生物催化剂不同，过渡金属催化剂很容易修饰。这意味着可以简单地交换附着在过渡金属催化剂上的配体来调整催化剂的性能。因此，韦克的系统可以很容易地适用于其他具有不相容催化剂的反应。韦克打算将这项工作扩展到在一个锅反应中包括三到四种催化剂。他把多催化剂系统比作汽车工厂。一个人安装马达，然后安装轮子。我们想建立一个小型催化剂工厂，在分子中安装几个手性中心。”

安德鲁·萨瑟兰来自英国格拉斯哥大学的研究人员认为，这项工作的影响可能是巨大的。他说:“如果这些胶束的使用可以推广并扩展到包括更多不兼容的催化转化，那么这将真正导致相当复杂的复杂有机化合物的一锅多步合成。”