可回收螺旋聚L-缬氨酸催化剂在高效不对称Aldol及oxa-Michael-Aldol级联反应中的应用研究

针对氨基酸催化剂回收困难、立体选择性不足等问题，研究人员设计合成了一种新型螺旋聚L-缬氨酸催化剂（poly-1200 ）。该催化剂在水相中实现高达97% ee的Aldol反应，并可循环使用3次，同时拓展至oxa-Michael-Aldol级联反应（87% ee），为绿色不对称催化提供了新策略。

　　

在药物和材料科学领域，分子手性如同生命的密码，细微的立体结构差异可能引发截然不同的生物活性。然而，精准控制有机反应的立体化学仍是合成化学界的"圣杯"。自List发现脯氨酸催化不对称Aldol反应以来，氨基酸催化剂因其绿色特性备受关注。但当前研究过度依赖脯氨酸，而其他氨基酸如缬氨酸（Valine）虽具有独特支链结构，却因溶解性差、回收困难等问题长期被忽视——其催化的Aldol反应ee值不足50%，且需依赖有毒溶剂。更棘手的是，传统小分子催化剂难以循环使用，与工业生产的可持续需求背道而驰。

为解决这一难题，研究人员设计了一种革命性的螺旋聚合物催化剂poly-1₂₀₀
。通过将L-缬氨酸锚定在刚性螺旋骨架上，不仅解决了溶解性和回收问题，更利用预组织的手性环境实现立体控制。在《Tetrahedron》发表的这项研究中，该团队采用钯(II)引发聚合合成聚合物，通过¹
H NMR表征结构，并系统评估其在水相Aldol和oxa-Michael-Aldol级联反应中的性能。

合成与结构表征
从L-缬氨酸出发，经Boc保护、异氰酸酯化等步骤制备单体5，经Pd(II)催化聚合得到目标产物。核磁共振显示聚合物成功保留了手性中心，圆二色谱证实其螺旋构象，这种刚性结构为后续高立体选择性奠定基础。

催化性能研究
在环戊酮与4-硝基苯甲醛的Aldol反应中，poly-1₂₀₀
于10℃水相中反应7天，获得97% ee和42/58 dr值，远超游离缬氨酸（<50% ee）。更引人注目的是，催化剂通过简单沉淀即可回收，连续使用3次活性未显著下降。在更具挑战的oxa-Michael-Aldol级联反应中（肉桂醛与水杨醛），同样获得87% ee，首次证明缬氨酸体系在此类反应中的潜力。

这项研究突破了氨基酸催化剂的设计瓶颈：螺旋聚合物骨架既赋予催化剂"记忆"手性环境的能力，又像分子渔网般实现轻松回收。其水相兼容性避免了有机溶剂污染，97% ee值刷新了缬氨酸催化剂的立体控制纪录。更重要的是，该策略为其他氨基酸催化剂的设计提供了普适性模板——通过调控聚合物螺旋度和侧链结构，有望定制更多高效、可回收的"绿色分子工厂"。正如研究者所言，这项成果"在学术创新与工业应用间架起了桥梁"，为制药行业提供了一条兼具原子经济性和操作简便性的不对称合成路径。