过渡金属催化的惰性碳氢键的活化研究在有机合成的前沿领域备受关注。该方法相对于传统的偶联反应，无需对底物进行预官能化，从而提高了原子经济性和步骤经济性，最大限度地减少对环境的化学污染。反应活性和选择性是C-H活化领域的两大挑战，近年来，Scripps研究所的余金权教授发展了一系列N-单保护的氨基酸作为配体协助C-H活化的反应。这些简单易得的氨基酸配体显著提高了反应活性，区域选择性和手性选择性。氨基酸配体被越来越多课题组应用，但是对于氨基酸配体促进C-H活化反应的机理仍不清楚。
吴云东教授课题对这类重要的氨基酸配体辅助的C-H活化反应进行了分子水平的机理研究。吴云东课题组通过计算化学与质谱学的探索，提出了新的C-H活化模型，揭示了氨基酸配体的作用。在新的模型中，氨基酸作为带两个电荷的阴离子二齿配体与金属钯配位，稳定了活性催化剂，从而提高了反应活性。与传统的Pd(OAc)2催化C-H活化的CMD机理不同，新模型中氨基酸取代两个醋酸根，其保护基团中的羰基作为质子的受体。新模型为未来C-H活化新配体，新反应设计提供了理论基础。该成果以通讯形式发表在近期的《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja411683n）。
该工作是吴云东教授课题组和UCLA的Houk教授课题组及Scripps研究所的余金权教授课题组的合作课题，我院参与该工作的研究生为成贵娟同学，杨云芳博士，陈萍同学，孙天宇同学。
