摘要：非线性效应（NLEs）是研究不对称催化反应的一种广泛工具。然而，由于配体与金属配位模式的多样性，仅从复杂系统中配体和产物的对映体过量值（ee）之间的线性关系获得的信息往往是间接的。

非线性效应（NLEs）是研究不对称催化反应的一种广泛工具。然而，由于配体与金属配位模式的多样性，仅从复杂系统中配体和产物的对映体过量值（ee）之间的线性关系获得的信息往往是间接的。

2025年3月4日，中国科学院福建物质结构研究所鲍红丽、北京大学深圳研究生院张欣豪在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Mechanistic insights into nonlinear effects in copper-catalyzed asymmetric esterification》的研究论文，朱晓韬、Meirong Huang为论文共同第一作者，鲍红丽、张欣豪为论文共同通讯作者。

鲍红丽，中国科学院福建物质结构研究所研究员，国家杰青（2022），国家优青（2019）。2002年和2008年本博毕业于中国科学技术大学，博士期间由中国科学院上海有机所联合培养。2009-2013年在美国德州大学西南医学中心从事博士后研究，2013年加入中国科学院福建物质结构研究所担任研究员。

鲍红丽的研究领域为有机化学，有机方法学，自由基化学，不对称催化。

张欣豪，北京大学深圳研究生院深圳湾实验室副主任。2002年本科毕业于中国科学技术大学，2007年博士毕业于香港科技大学，2008-2010年在柏林工业大学任洪堡学者，2011年加入北京大学深圳研究生院。

在本文中，作者报告了一种精确的方法，该方法直接连接了金属复合物的ee值与产物之间的关系，以确定在复杂系统中出现的活性物种。

通过深入分析之前铜催化的不对称酯化反应机制，作者发现关键活性金属复合物（LLCuI）的ee值与这个传统上非线性的系统内的产物之间存在内在的线性关系。

这种方法有望成为探索不对称催化机制的有力工具，为理解和应用催化过程开辟新途径。

图1：反应物种的确认

图2：(+)-NLE的起源

图3：(+)-NLE的起源（2）

图4：eeligand、eeLLCu、eeLCu与eeproduct的关系

图5：可能的反应路径

综上，作者通过深入分析铜催化的不对称酯化反应，揭示了在传统非线性系统中关键活性金属配合物（LLCuI）与产物的对映体过量值（ee）之间存在内在的线性关系，并提出了一种基于定量质谱（QMS）和非线性效应（NLEs）结合的精确方法，用于直接确定复杂催化体系中的活性物种。

该研究成功揭示了铜催化体系中非线性效应的起源，即异手性铜配合物的稳定结构阻碍了其转化为活性单配体铜物种，从而导致非线性效应的出现。这一发现不仅为理解铜催化反应机制提供了新的视角，还提出了一种通过直接研究金属配合物ee与产物ee关系来快速准确识别活性物种的新方法。这种方法有望成为研究不对称催化机理的有力工具，并为开发高效、高选择性的新型手性催化剂开辟新的途径。

Zhu, X., Huang, M., Bao, H. et al. Mechanistic insights into nonlinear effects in copper-catalyzed asymmetric esterification. Nat. Commun., (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57380-x.

来源：朱老师讲VASP