作者：汪余

　　近日，汪余在绿色有机合成领域取得重要突破。其研究的 “化学 - 酶催化的氧化 / 羟醛缩合串联反应生成手性 β- 羟基羰基化合物” 技术，为水相条件下高效制备高附加值光学纯分子提供了全新方案，相关成果为绿色化学研究与应用注入新活力。

　　手性 β- 羟基羰基化合物是制药、精细化工等领域的关键中间体，传统合成方法常依赖有毒有害有机溶剂，存在步骤繁琐、资源浪费、环境污染等问题。汪余聚焦 “绿色可持续合成” 这一核心需求，创新性地将生物催化与化学催化相结合，开发出两种高效的化学 - 酶共催化体系，攻克了酶与化学催化剂相互失活的行业难题。

　　在第一种共催化体系中，汪余采用超分子聚集体 SILs/G3 / 脯氨酸作为化学催化剂，与漆酶 / TEMPO 协同作用。通过利用脯氨酸分子周围大尺寸的溶剂化离子液体作为 “屏蔽层”，成功避免了漆酶与脯氨酸的相互失活;同时，额外添加离子液体 G₃NTf₂进一步巩固屏蔽效果，确保反应高效进行。该体系可实现从芳基甲醇和环己醇出发，经 “氧化 - 羟醛缩合” 一锅反应直接生成目标产物，最高产率达 91%，对映选择性(ee)和非对映选择性(dr)分别高达 99% 和 98:2，性能指标处于行业领先水平。

　　为进一步提升技术的环境友好性与普适性，汪余还开发了第二种共催化体系 —— 采用空间位阻更大的反式 -(叔丁基二苯基硅氧基)- 脯氨酸替代超分子聚集体。该体系无需添加可能对环境有害的 G₃NTf₂，在保持高效催化性能的同时(最高产率 89%，ee 和 dr 仍维持 99%、98:2)，显著降低了反应过程的环境负担，更符合绿色化工的发展趋势。

　　据了解，该技术不仅实现了反应溶剂的 “水相化”，减少了有机溶剂的使用，还通过 “一锅法” 串联反应，省去了中间产物分离提纯步骤，极大提升了资源利用率，降低了能源消耗与化学废物排放。实验过程中，汪余通过大量筛选优化反应条件，确定了最佳反应参数：在 30℃、pH=5 的柠檬酸缓冲液环境下，控制 TEMPO 用量为 15-60mol%、催化剂负载量 10mol%，可实现反应效率与选择性的最优平衡。

　　目前，该技术已在多种芳香醇、杂环醇底物中验证了普适性，为手性 β- 羟基羰基化合物的工业化绿色生产提供了可行路径。汪余表示，后续将继续优化催化体系，拓展其在医药中间体、功能材料合成等领域的应用，为推动绿色化学产业发展贡献高校科研力量。