近日，我院元素化学研究所在碳硼烷不对称B-H键活化领域取得重要进展，实现了碳硼烷对α,β不饱和羧酸的不对称反Michael加成，即碳硼烷加成在了羧基的α位。研究成果以“Palladium-catalysed asymmetric anti Michael-type addition of α,β-unsaturated carboxylic acids with carboranes”为题发表在顶尖期刊《Nature Catalysis》上。论文第一作者为2025级博士生雷超、2024届硕士毕业生卢雯和2023级硕士生申婷婷，通讯作者为陈学年教授、马艳娜副研究员和魏东辉教授。

碳硼烷及其衍生物凭借其独特的三维立体结构，以及优异的热稳定性与化学稳定性，已被广泛应用于生物医学、光化学、超分子与配位化学、材料化学等多个领域。因此，对碳硼烷进行选择性官能团化，从而得到多种功能性碳硼烷，成为了近年来的研究热点之一，且取得了显著进展。然而，对于手性碳硼烷衍生物，现阶段仍缺乏有效的不对称合成手段，是碳硼烷化学领域亟待攻克的难题。本研究采用钯/手性磷酸协同催化体系，成功实现了碳硼烷对α,β-不饱和羧酸的不对称加成反应。与传统α,β-不饱和羧酸加成反应的产物构型不同，本反应专一性生成反Michael加成产物。DFT计算结果表明，反应过程中形成的稳定五元环钯中间体，是决定产物构型、促成反Michael加成产物生成的关键因素。这项工作对碳硼烷的不对称B-H键活化研究及反应机理探索均具有重要的指导意义。

以上研究得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金以及郑州大学人才学科项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41929-026-01480-4