1、仿生不对称催化

在生物体内维生素B₆，即吡哆醛/吡哆胺及其磷酸酯衍生物，是一类非常重要的辅酶，作为酶的反应中心，它能催化很多生物转化，尤其是生物体内胺类化合物的合成和转化，如：羰基转氨化合成手性胺、氨基酸的消旋化、胺的氧化（脱氨）、丝氨酸β-取代合成色氨酸、β-羟基氨基酸的逆aldol反应、和甘氨酸的aldol反应合成β-羟基-α-氨基酸等。尽管维生素B₆在生物体系内发挥着强大的催化功能，负责催化各种胺的合成与转化，但它在有机合成中的催化性能和潜力却没有发挥出来，迄今为止还没有发展出基于Vitamin B₆结构的有效催化体系，它在不对称催化中的应用更有待发展。我们研究的一个重要方向正是基于辅酶Vitamin B₆的结构，设计和发展新型的手性吡哆醛/吡哆胺催化体系，仿生不对称催化多种化学转化 (Scheme 1)。基于这一思路，我们已经初步实现了手性吡哆醛/吡哆胺仿生催化转氨化反应 (Scheme 2)，并且发展了以手性吡哆醛为催化剂的仿生羰基催化过程 (Scheme 3)。

Scheme 1. 基于维生素B₆的仿生催化

1. 仿生不对称转氨化

生物体内手性胺合成的一个重要途径是转氨酶催化羰基的不对称转氨化，它可以在非常温和的条件下实现由易得的羰基化合物一步合成手性胺。如酮酸转氨酶催化酮酸的不对称转氨化生成手性α-氨基酸，ω-转氨酶可以催化普通羰基如醛和非活化酮的转氨化生成相应的手性胺类化合物。我们用手性吡哆醛/吡哆胺模拟转氨酶，发展吡哆醛/吡哆胺仿生催化羰基不对称转氨化，合成各种重要的手性胺 (Scheme 2)。

Scheme 2. 仿生不对称转氨化

2. 仿生羰基催化

烯胺催化，即胺催化羰基化合物(醛或酮)的-位的官能团化，是最重要的催化模式之一，在有机合成中有着非常广泛的应用 (Scheme 3)。与烯胺催化相反，羰基催化是用羰基化合物（醛或酮）来催化伯胺的α-官能团化，实现由简单的伯胺一步合成各种重要的、结构更加复杂的胺类化合物。该过程不需要对胺的NH₂基团进行相应的上保护和去保护操作，合成步骤短、高效并且原子经济(Scheme 3)。但发展出合适的羰基催化剂并实现有效的羰基催化过程是有机化学中的一个难题，有待发展。受threonine aldolase催化氨基酸的aldol反应的启发，我们以N-甲基手性吡哆醛为羰基催化剂，催化伯胺α-位不对称官能团化 (Scheme 4)。

Scheme 3. 羰基催化 vs 烯胺催化

Scheme 4. 仿生羰基催化不对称Mannich反应

2、仿生全合成

基于天然产物的生物合成途径，合成高活性的天然产物及其类似物，并进行相关生物活性研究。

3、新反应发展