过渡金属催化的不对称合成在构建生物活性分子和先进材料中不可或缺，但传统策略大多依赖于稀缺且昂贵的贵金属（如钌、铑和钯），这些金属不仅资源有限，还面临可持续性挑战。因此，研究者们逐渐转向非贵金属（如镍和铜）以开发更经济、更环保的催化体系。然而，非贵金属催化剂在稳定性、活性和对映选择性方面仍面临诸多挑战。近年来，自组装金属有机笼（MOCs）作为一种纳米反应器，通过模拟酶的微环境，能够预组织底物、稳定中间体并调节过渡态，为解决非贵金属催化中的这些挑战提供了新思路。

近日，上海交通大学崔勇、刘燕研究团队在JACS期刊上发表了题为“Coordination Cage-Confined Chirality of Non-precious Metals for Enantioselective C−C and C−N Bond Formation”的论文（DOI: 10.1021/jacs.5c17218）。他们报道了一种基于BINAP衍生配体和三核锆簇的四面体金属有机笼（MOC），通过后合成金属化引入镍（Ni）和铜（Cu），实现了高效且可回收的非贵金属催化体系。该笼结构通过单晶X射线衍射、傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）等多种技术验证，展现出优异的化学稳定性和对映选择性。作者的研究发现，这种笼结构在不对称C−C和C−N键形成反应中表现出卓越的活性和对映选择性，例如在不对称烷基化和炔丙基胺化反应中，产率高达99%，对映选择性高达99.9%。此外，该催化剂在低金属负载（0.5% Ni和0.1% Cu）下仍能高效运行，显著优于传统均相催化剂，并且可以实现克级规模合成和多次循环使用。

（摘自 手性功能材料）