直接酰胺化（Direct Amidation）是由羧酸和胺直接合成酰胺的经典反应，在制药、材料、蛋白质等领域有着非常广泛的应用。以制药行业为例，酰胺化反应占到了日常化学反应总量的15–20%，约1/4的已上市药物和2/3的候选药物分子中至少含有一个酰胺键。直接酰胺化一般需要化学当量的偶联试剂。实现其催化转化是一项多年悬而未决的难题，也是美国化学会推举出的绿色化学重大挑战之一。目前报道的方法大多需要较为苛刻的条件，对底物结构也有较多限制，故未被普遍采用。
Nature Catalysis近日刊登了化学化工学院王晓课题组题为“Challenges and Outlook for Catalytic Direct Amidation Reactions”的长篇前瞻性文章（Comment）（Nature Catalysis 2019, 2, 98-102; https://www.nature.com/articles/s41929-018-0215-1）。王晓副教授为文章通讯作者，以先导实验为基础，创造性地首次提出了七类可能的解决途径，包括十余种具体方案，期待为未来该领域实现突破指明方向。文中提出的新方案包括：两性硼酸酯类FLP催化剂、仿生MOF催化剂、硫脲-胺催化剂、可见光促进再生的偶联试剂、以脂为中间体的策略、氨基酸的CO₂捕捉-NCA策略、催化固相多肽合成、连续流动催化酰胺化等。

图1. 新型两性催化剂和可再生偶联试剂
此外，该文也探讨了原始小分子前生物合成（Prebiotic Synthesis）中的各种假说对于现代合成化学的启示。王晓课题组致力于连续流动合成、微反应器以及绿色化学等领域的研究。

图2. 催化固相多肽合成和连续流动催化酰胺化反应
（化学化工学院 科学技术处）