非對(duì)稱脲是一類重要的化合物，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及材料科學(xué)中。通過(guò)胺的反應(yīng)來(lái)合成非對(duì)稱脲被認(rèn)為是最有效的方法，但由于兩種胺的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)性，高選擇性地合成非對(duì)稱脲具有挑戰(zhàn)性。至今為止，尚未有一種豐產(chǎn)金屬催化手段能在同一位點(diǎn)上高效高選擇性識(shí)別并安裝多種胺。

在研究中，借助國(guó)儀量子研制的電子順磁共振波譜儀等表征方法，武漢大學(xué)雷愛文團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院蘭州化物所何林團(tuán)隊(duì)深入分析了銅鹽與胺間的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，并成功探測(cè)到反應(yīng)過(guò)程中原位生成的銨自由基陽(yáng)離子自由基及其與DMPO的捕獲自由基物種，為揭示銅離子對(duì)仲胺的自由基活化機(jī)理提供了關(guān)鍵性證據(jù)。結(jié)合鈷催化劑對(duì)伯胺的選擇性親核活化，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“同步識(shí)別策略”，實(shí)現(xiàn)了1:1摩爾比兩種胺的高效羰基化反應(yīng)，成功獲得高選擇性非對(duì)稱脲產(chǎn)物。

該成果為非對(duì)稱脲類化合物的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新思路，有望在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域帶來(lái)廣泛應(yīng)用。也充分展示了國(guó)儀量子電子順磁共振波譜儀的精準(zhǔn)表征能力，為科研人員深入理解反應(yīng)機(jī)理、開發(fā)創(chuàng)新性合成策略提供了有力支持。

此次成果的背后，還有一段國(guó)儀量子與武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)攜手共進(jìn)的故事。2021年10月，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院一臺(tái)進(jìn)口電子順磁共振波譜儀突發(fā)故障，聯(lián)系廠家售后得知維修仍需長(zhǎng)時(shí)間排期，給院內(nèi)師生帶來(lái)了實(shí)驗(yàn)上的困擾。當(dāng)年12月，在院內(nèi)老師邀請(qǐng)下，國(guó)儀量子工程師克服疫情因素，來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)排查故障，迅速定位到問(wèn)題在于磁體電源異常，立刻給出了解決方案并于當(dāng)天完成了硬件維修、性能調(diào)試和標(biāo)樣測(cè)試，使設(shè)備達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)。

院方在致國(guó)儀量子的感謝中寫道：“儀器故障期間，我院兩個(gè)月內(nèi)無(wú)法使用該設(shè)備開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，國(guó)儀量子提供的支援無(wú)異于一場(chǎng)“及時(shí)雨”，讓我院多項(xiàng)科研工作得以繼續(xù)開展。在此次儀器設(shè)備維修中，我們看到了國(guó)儀量子EPR團(tuán)隊(duì)扎實(shí)可靠的技術(shù)，也感受到了國(guó)產(chǎn)高端科學(xué)儀器廠商的擔(dān)當(dāng)精神。團(tuán)隊(duì)響應(yīng)快、能力強(qiáng)、效率高，實(shí)為科學(xué)儀器廠商之表率。”

2023年，武漢大學(xué)高等研究院光電納米催化與工業(yè)應(yīng)用研究中心引入了國(guó)儀量子研制的電子順磁共振波譜儀，在團(tuán)隊(duì)的研究中發(fā)揮重要作用。

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