催化选择氧化是烃类分子定向转化的重要反应之一，在石油化工、精细化学品合成领域应用广泛。发展环境友好、高效的选择氧化新催化体系受到长期关注。自然界中生物酶可活化氧气并实现烃类化合物的高效选择性氧化，如甲烷单加氧酶可在温和条件下实现甲烷C-H定向氧化。受酶催化反应的启发，模拟生物酶的活性中心结构，发展小分子金属配合物催化剂，是实现烃类化合物高效氧化反应的有效途径。
在国家自然科学基金委、中国科学院和兰州化物所羰基合成与选择氧化国家重点实验室的支持下，孙伟团队长期致力于非血红素模型化合物的设计合成与催化氧化的研究工作，十多年来取得了系列重要进展。
2009年他们实现了非血红素手性四氮配体的锰配合物催化烯烃的不对称环氧化反应，将反应对映选择性提高到 >80%（Org. Lett., 2009, 11, 3622），随后又实现了铁催化的烯烃不对称环氧化反应（Adv. Syn. Catal. 2011, 353, 3014.）。经过长期探索，在烯烃不对称环氧化反应方面，他们将非血红素锰、铁配合物催化剂的催化量可降至万分之一，而对映选择性可高达 >99%（J. Mol. Chem-A: Chem. 2012, 353-354, 185; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 936; Org. Lett. 2016, 18, 372-375; Chem. Eur. J. 2012, 18, 6750; Chem. Eur. J. 2012, 18,7332; ChemCatChem 2017, 9, 420-424; 催化学报, 2018, 39, 1463.）。
近年来，他们利用相应催化体系实现了烷烃C–H键的选择氧化（Org. Lett., 2014, 16, 1108；Chem. –Asia. J. 2018, 13, 2458.）和不对称选择氧化（ACS Catal. 2018, 8, 2479；Org. Lett., 2019, 21, 618.）。他们还对相应反应机理开展研究（ACS Catal. 2018, 8, 4528.），并对一系列所发展新型配体的金属–氧中间体进行谱学表征及反应动力学研究（Dalton Trans. 2016, 45, 10131; Chin. Chem. Lett. 2018, 29, 1869; New J. Chem. 2018, 42, 8315.），为进一步发展高效催化氧化新体系提供了重要科学依据。
鉴于该团队在非血红素模型化合物催化不对称氧化领域的创新性系统研究，《Accounts of Chemical Research》邀请他们总结了该领域的发展，特别是他们团队在此领域所取得研究进展和对该领域的展望（Acc. Chem. Res. 2019, DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00285）。
责任编辑：黄巧
