在最近一期的《美国化学会志》中，Johannes Teichert 教授(开姆尼茨工业大学，有机化学)的研究小组公布了与 Fabian Dielmann 教授(因斯布鲁克大学，无机化学)工作组的研究伙伴共同研究的成果。

他们展示了有关新型双功能铜催化剂的研究成果。这种新型“双功能”铜基催化剂分子由两个亚基组成，能够通过首先活化然后转移分子氢(H₂ )来实现其他分子的氢化。

Teichert 表示：“原则上，催化剂的一部分，即铜原子，可以激活氢气——我们研究小组长期以来一直在研究这种反应。然而，在大多数情况下，这需要高压氢气，这就需要使用高压反应容器(高压釜)。这是不切实际的。”

Teichert 继续说道：“我们现在发现，同一催化剂中的第二个催化活性单元，即所谓的亚氨基吡啶，可以提高铜的反应性，使反应在 1 巴的低氢气压力下即可进行。这使得该方法更易于在实验室中使用。” 该团队利用了他们之前已报道过的双功能催化剂设计知识。

新的反应性使得看似“不反应”的分子部分能够转化

这种新型催化剂表现出极高的活性，即使是其他分子中不活泼的功能基团也能被高效转化。这些被称为烯酰胺的功能基团，正是因为它们的惰性，通常是生物活性物质的结构组成部分。如今，这种新型铜催化剂首次能够在温和条件下直接加氢这些此前被认为不活泼的基团。

这可以用于进一步修饰生物活性分子。本研究表明，大量药物化合物可以通过这种方式进行转化。

Teichert 表示：“原则上，除了简单地对已知活性物质进行多样化之外，如果使用氘(即重氢)代替氢本身，这种策略现在还开辟了同位素标记的可能性。这对于生物过程的研究，特别是生物活性物质的降解研究至关重要。”

跨境不同专业研究人员之间的合作

这项工作是跨国界科学合作的成果。

Teichert 表示：“原则上，这是一个典型的联合分子研究的例子：两种催化剂结构单元之一来自开姆尼茨工业大学，另一种来自因斯布鲁克。我们没想到这种混合催化剂的活性会如此之高。”

这些发现如今已成为国际工作组进一步研究项目的基础，例如Teichert领导的欧盟研究网络CATALOOP。Teichert表示，上述标记实验将得到更深入的研究。

更多信息： Mahadeb Gorai 等人，《广泛适用的铜(I)催化炔烃半氢化及双功能亚氨基吡啶配体实现的α,β-不饱和酰胺氢化》，《美国化学会志》 (2025)。期刊信息： 美国化学会志