在现代合成化学中，均相路易斯酸催化以其强大的活化底物能力已成为构筑复杂分子不可或缺的工具。然而，如何通过精确的分子设计同时实现挑战性反应的高选择性和反应路径的精准切换，以期实现化学反应的可控进行，仍然是该领域面临的重大挑战与追求目标。化学系张效勇课题组在这一领域最近取得系列进展。

一方面，理学院张效勇、兰州大学杨东旭教授及王林清教授作为共同通讯作者合作通过发展β-ICD衍生的单酸手性配体，构筑相应新型原位镁催化剂，实现了吲哚结构的C-3位点手性羟基化引入，并同时实现了Oxaziridine结构的动力学拆分。在研究中张效勇课题组利用计算化学手段发现新型镁催化剂与吲哚可形成类酶的紧凑催化口袋来实现反应的高对映选择性与动力学拆分现象，同时阐明了底物结构对反应路径（环加成 vs. 羟基化）的调控机制。相关成果近期发表在化学领域顶级期刊J. Am. Chem. Soc. (doi: 10.1021/jacs.5c18159)上。

       另一方面，张效勇课题组在前期工作的基础上（J. Org. Chem. 2024, 89, 1241）通过结合密度泛函理论和高精度CCSD（T）方法，在路易斯酸催化双环丁烷环加成体系中建立了BCB羰基取代基与反应机理之间的构效关系，揭示了羰基取代基是控制路易斯酸催化BCB-亚胺环加成反应机理的关键开关。研究发现简单地改变BCB羰基上的取代基（如将酯基-OMe变为酮基-Me），就能实现反应机理的彻底翻转，从亲电加成路径转变为亲核加成路径，并可有效抑制E1反应的发生。同时研究阐明了路易斯酸的催化作用源于其协同降低反应分子间的Pauli排斥和降低BCB的LUMO能级，来实现反应能垒的降低。相关成果近期发表在Nature index期刊Chem. Commun.  (doi: 10.1039/D5CC04816H)上，在本工作中大湾区大学为唯一通讯单位。

论文1. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c18159

论文2. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cc/d5cc04816h