手性无机纳米材料在对映选择性催化领域的发展新趋势

近几十年来，生物医学、农化、化工和食品等行业对手性有机化合物的广泛需求引起了研究者们对手性催化剂的极大兴趣。手性无机纳米材料具有易储存、能回收、可循环、催化效率高、结构稳定和性价比高等特点，作为一种新兴的手性催化剂近些年受到了很大的关注。

基于此，受Nat. Commun.编辑的邀约本研究团队系统总结了近些年手性无机纳米催化剂在对映选择性催化领域的研究进展。本文不仅详细介绍了手性金属纳米催化剂、手性金属氧化物纳米催化剂、手性半导体纳米催化剂、手性复合无机纳米材料等手性无机纳米催化剂的合成方法以及它们在对映选择性催化方面的应用潜能，而且对手性无机纳米催化剂发展过程中面临的立体选择性不高、催化剂和催化底物尺度不匹配、催化效率受形貌限制、理论指导缺乏、利用率低等困难和挑战进行了深刻的剖析和系统的总结。

图1. 手性无机纳米催化剂介导的对映选择性催化反应：a手性合成；b对映选择性转化；c手性大分子的对映选择性切割；d手性分子的对映选择性偶合。

同时，文章还对手性无机纳米材料未来的发展方向和发展潜力进行了展望，指出随着人们对手性无机纳米材料结构与功能之间内在关系的不断挖掘和深入理解，手性无机纳米材料在空间立体结构的优化、催化性能的调控和对映选择性优化等方面的挑战和局限有望得到有效解决。未来的主要研究方向将会集中发展形貌独特、溶解度高、性价比好，具有仿生催化性能的手性无机纳米催化剂，推动手性无机纳米催化剂介导的对映选择性催化往生物系统，农业，生物医学科学和环境科学等更广泛的应用领域扩展。手性无机纳米催化剂在未来十年有望彻底改变我们的科学思维，重新定义不对称催化领域的应用前景。

文章编号：Nature Communications| (2024) 15:3506