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非共价相互作用是超分子化学的核心，探究新型非共价相互作用对于实现分子识别与催化新功能、探索物质转化新途径具有重要意义。阳离子–π作用与阴离子–π作用作为电子性质互补的两类非共价π相互作用，利用二者协同实现催化转化极具挑战和意义，此前尚未见报道。

在科技部、c7电子娱乐登录入口和国家自然科学基金委的支持下，化学研究c7电子娱乐分子识别与功能实验室王其强等近年来围绕新型非共价协同识别与超分子催化体系开展了系统研究，在阴离子与惰性小分子识别、协同阴离子–π催化等方面取得了一系列进展（Acc. Chem. Res.2024,57, 3227–3240；Chem. Soc. Rev.?2025,?54, 11105–11140，入选2025 Pioneering Investigator Collection）。

近期，研究团队在前期工作基础上，针对碳正离子中间体活性高、立体控制难这一合成化学中长期存在的挑战性难题，提出了一种新颖的“离子–π催化”策略，利用阳离子–π与阴离子–π的协同作用控制碳正离子的不对称转化，实现了催化对映汇聚式S_N1反应。研究人员设计并合成了一类全芳香骨架的手性分子笼。该分子笼由富电子联萘酚单元与缺电子三嗪单元通过一步反应高效构建，兼具富电子的不对称V形空腔与缺电子的π表面。催化过程中，富电子空腔通过阳离子–π作用捕获并稳定碳正离子中间体，缺电子π表面则借助阴离子–π作用结合并锚定抗衡阴离子，从而形成电性互补、协同促进的π作用网络。该协同机制有效驱动了炔丙基乙酸酯的不对称烯丙基化反应，实现了优异的对映选择性控制，并成功构建了空间拥挤的季碳手性中心。值得关注的是，该催化体系展现出类似酶的精细调控特性：催化剂或底物在电子与立体结构上的微小变化，均能显著影响反应的对映选择性，表现出高度的敏感性与可调性。对照实验、离子结合实验及DFT计算等一系列机理研究一致证实，离子–π协同作用在碳正离子中间体的稳定与立体化学控制中发挥了关键作用。

该工作首次将阳离子–π作用与阴离子–π作用作为协同设计元素用于催化，不仅展示了离子–π作用驱动挑战性转化的独特潜力，也深化了对非共价π相互作用功能定位与协同效应的理解，为新型非共价催化体系的设计提供了新思路。相关研究成果以“Chiral Cages With Asymmetric π-Clefts Enable Catalytic Enantioconvergent S_N1 Transformation via Synergistic Cation–π and Anion–π Interactions”为题发表于Angewandte Chemie International Edition期刊（Angew. Chem. Int. Ed.2026, DOI: 10.1002/anie.9631464）。论文第一作者为研究生张欢、张益萌和黄滕宇博士，通讯作者为王其强研究员。

协同离子–π催化实现对映汇聚式S_N1反应

分子识别与功能实验室

2026年5月22日??