在自然界中，有一种神奇的物质，名为龙涎香。它并非来自天上的龙，而是来自大海深处的抹香鲸。这种物质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品，有的抹香鲸会将其吐出来，有的则会排出体外，只有极少数抹香鲸将其留在体内。排入海中的龙涎香，起初是浅黑色的，但在海水的洗礼下，它会逐渐变为灰色、浅灰色，最终成为白色。这种物质在历史上主要用于制作香水，作为定香剂，其上等品质的龙涎香，价格甚至可以高达每克1000元。

然而，由于天然龙涎香的稀缺和高昂的价格，科学家们一直在探索合成龙涎香的方法。最近，马克斯·普朗克煤炭研究所的本杰明·李斯特教授团队，就在这方面取得了重大突破。他们报道了一种非对映选择性和对映选择性合成(−)-降龙涎醚和倍半萜内酯天然产物(+)-香紫苏内酯的方法。这个过程是在氟化醇存在下，使用高布朗斯台德酸性和限域的亚氨基二磷酰亚胺酯催化剂，通过催化不对称多烯环化合成的。这项研究的成果发表在了最新一期的《自然》杂志上。

在实验过程中，研究人员筛选了各种溶剂，发现氟化醇，特别是六氟异丙醇和全氟甲苯，能够显著增强反应的活性和选择性。这些溶剂可能通过氢键稳定阳离子中间体。同时，他们还测试了不同的亚氨基二磷酰亚胺酯催化剂，最终确定了8克催化剂最为有效。通过优化反应条件，包括温度和浓度，研究人员确保了工艺的实际可行性，并在10克规模上进行了测试，证明了其工业应用的潜力。

这项研究不仅在化学合成领域取得了重大进展，还展示了合成方法的可扩展性和应用潜力。通过合成(+)-香紫苏内酯，研究人员进一步验证了该方法的适用性，展示了其在生产各种天然产物中的多功能性。

为了深入理解所开发的多烯环化的机制，研究人员进行了多项实验。他们发现，高法尼醇多烯环化为(−)-降龙涎香醚的过程，可以通过协同环化级联或通过形成单环和双环中间体的完全逐步过程来进行。通过质子化位点和区域选择性的控制，以及对映选择性控制，研究人员成功实现了高非对映选择性和对映选择性。

此外，氟化溶剂的作用也不容忽视。氟化溶剂，例如六氟异丙醇和全氟甲苯，通过氢键网络稳定阳离子中间体，这对于实现观察到的反应性和选择性至关重要。溶剂的选择会影响反应动力学，从而提高工艺的整体效率和选择性。

总之，这项研究通过开发一种催化不对称多烯环化方法，不仅解决了化学合成中长期存在的挑战，而且为高效、选择性地生产有价值的天然产物开辟了新途径。这不仅对科学研究具有重要意义，也为工业生产提供了新的可能性，有望降低成本，提高效率，让更多人享受到龙涎香这一珍贵物质的独特魅力。

来源: 李传福