化学家搞出“分子小笼子”，竟让百年化学规则被打破！
化学界的老规矩也能被改写？中国科研团队用一个“分子小笼子”，轻松实现了反马氏规则卤化反应，这波操作直接刷新了有机合成的新可能！
学过化学的都知道，烯烃卤化反应向来跟着马氏规则走，就像火车按轨道跑，想让它拐个弯搞反马氏加成，难如登天。以往要么靠金属催化，要么走自由基路线，步骤繁、成本高，还难控选择性，这一直是有机合成的老大难。
而这次团队找到的“分子小笼子”，就是柱[5]芳烃。它的空腔像个量身定制的反应室，能把反应中生成的溴鎓离子中间体牢牢“关”在里面。这个小笼子不仅能稳定住活泼的阳离子中间体，还会巧妙挡住易反应的碳位点，逼着亲核试剂只能向另一个位点进攻，硬生生把反应方向扭向反马氏加成，最高选择性能达到20:1，产率也能冲到82%。
更厉害的是，这个“小笼子”还自带“识人”本领。能精准区分线性和支链烯烃、不同大小的亲核试剂，甚至能让原本偏爱分子内环化的底物，乖乖走分子间的反马氏反应，彻底打破了反应的固有偏好。反应后的产物还能轻松转化成烯丙基苯甲酸酯、脂肪族叠氮化物等重要化工原料，这些都是制备膜蛋白洗涤剂、有机合成砌块的关键物质，以往要绕好几个弯才能合成，现在一步到位。
这项研究的成果发表在《自然・通讯》上，由香港中文大学合成化学国家重点实验室的徐天悦、赖圣天，联合沙特阿卜杜拉国王科技大学的曼贾利・J・阿吉莎、黄国伟等研究者共同完成，杨英洋教授和黄国伟教授为通讯作者。
这个“分子小笼子”的妙用，不仅解决了反马氏卤化的百年难题，更让超分子催化在选择性合成中迈出了关键一步。未来只要定制不同尺寸的“分子笼子”，就能精准调控更多反应，有机合成的灵活性直接拉满，医药、新材料等领域都将迎来新机遇！


科研团队所在单位：
香港中文大学化学系与合成化学国家重点实验室
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学，图沃勒可再生能源与储能技术卓越中心、KAUST 催化平台及物理科学与工程学部