近期，化材學院趙寶國教授、陳劍鋒副研究員團隊在羰基催化伯胺α-C-H不對稱官能化研究中取得重要進展，在《Nature Communications》上發表題為 “Asymmetric α-C(sp3)−H allylic alkylation of primary alkylamines by synergistic Ir/ketone catalysis”的研究論文。該研究運用酮/銥協同催化策略，成功地實現了烷基伯胺α-C-H鍵的不對稱烯丙基烷基化反應，為具有重要生理活性的手性胺類化合物提供了高效便捷的合成新方法。2019級博士研究生李健羽為論文第一作者，趙寶國教授和陳劍鋒副研究員為論文通訊作者。
手性胺是一類重要的化合物，廣泛存在于各類天然産物、生物活性分子、藥物、材料和催化劑中，發展高效的手性胺制備策略具有重要的意義。烷基伯胺具有很強的親核性，極易與活性的親電試劑發生反應，導緻N-親核反應的發生。對于傳統的烷基伯胺α位的官能化反應，通常需要将NH2基團進行保護，以免對反應産生幹擾。相比之下，在無需保護基策略的情況下，實現惰性的烷基伯胺α-C-H鍵的直接官能化具有良好的原子經濟性和步驟經濟性。但是，普通的烷基伯胺的α-C(sp3)-H鍵的pKa約為57，遠遠高于氨基酸酯（pKa ~ 24）、苄胺（pKa ~ 42.5）和炔丙基胺（pKa ~ 42.6），酸性更弱，實現該類底物惰性C-H鍵的直接官能化反應仍頗具挑戰。
趙寶國課題組在前期發展的仿生羰基催化的基礎上，成功開發了一種新型的羰基催化劑——1,8-二氮-9-芴酮 (4)，運用酮/銥協同催化的策略，無需對NH2基團進行保護，在溫和條件下成功地實現了烷基伯胺α-C-H鍵的不對稱烯丙基烷基化反應，以良好的收率和優異的對映選擇性高效構建了一系列手性高烯丙基胺化合物。該研究突破了烷基伯胺α-C-H鍵的反應惰性（pKa ~ 57）制約，為羰基催化的發展和手性胺的合成提供了新的思路。
該工作得到了國家自然科學基金委、上海市教委、上海市科委、上海師範大學、上海市仿生催化前沿科學研究基地的資金支持。