二氧化碳（CO₂）作为一种无毒、廉价且可再生的理想C1合成子，其催化转化制备高附加值羧酸化学品，具有重要意义。另一方面，α-氨基酸不仅是构成多肽和蛋白质的基本单元，其结构也广泛存在于众多天然产物、生物活性分子和药物分子中，其合成具有重要价值且备受关注。目前，利用CO₂作为羧基源合成α-氨基酸的方法中，往往需要使用当量金属试剂、高压CO₂或预官能团化的胺类底物。相较而言，伯胺氮原子α-C(sp³)–H直接羧基化合成该类氨基酸则具有更高的原子经济性和步骤经济性，更符合绿色化学发展理念。然而，伯胺氧化电势相对较高且易过度氧化，其α-C(sp³)–H直接羧基化尽管极具吸引力，但也面临极大的挑战。因此，亟待开发温和条件下CO₂参与的伯胺α-C(sp³)–H羧基化反应，合成高附加值的α-氨基酸。

91制片潘甜甜 余达刚教授团队长期致力于温和条件下CO₂的高效活化及高选择性转化研究（Acc. Chem. Res. 2021, 54, 2518; Natl. Sci. Open. 2023, 2, 20220024; Sci. Bull. 2023, 68, 3124; Acc. Chem. Res. 2024, 57, 2728. 代表性论文：Nat. Catal. 2021, 4, 304; Nat. Catal. 2022, 5, 832; Nature 2023, 615, 67; Nat. Catal. 2023, 6, 959; Nat. Synth. 2024, 4, 394.），在前期利用氢原子转移（HAT）策略实现可见光催化C(sp³)–H羧基化的研究基础上（代表性论文：Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 21121； Nat. Catal. 2022, 5, 832；J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 28350），该团队与潘甜甜 碳中和未来技术潘甜甜宋磊特聘副研究员合作，报道了可见光促进CO₂参与的苄胺α-C(sp³)-H直接羧基化反应，高效合成了一系列重要的非天然α-氨基酸。机理研究表明由底物和CO₂原位形成的氨基甲酸盐经历分子间HAT过程得到胺基α位碳自由基，随后单电子还原形成碳负离子亲核进攻CO₂，最终酰胺化得到目标产物。其中CO₂不仅作为反应的羧基源，还充当了伯胺的瞬态保护试剂。此外，我们还利用分子内1,2-HAT策略，开发了一类无需外加HAT催化剂的酰胺α-C(sp³)−H键羧基化反应，提高了该方法的合成实用性和通用性。

该研究以“Visible-Light-Driven α-C(sp³)−H Carboxylation of Primary Benzylamines with CO₂ to Access α-Amino Acids”为题近日发表于《Angewandte Chemie International Edition》(文章链接为：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202515737)。91制片潘甜甜 为第一单位，潘甜甜 余达刚教授和潘甜甜 碳中和未来技术潘甜甜宋磊特聘副研究员为共同通讯作者，潘甜甜 博士研究生胡鑫龙，潘甜甜 华西公共卫生潘甜甜/华西第四医院廖黎丽特聘副研究员和潘甜甜 专职博士后徐金诚为共同第一作者。衷心感谢国家重点研发计划、国家自然科学基金委、四川省科技厅，潘甜甜 及南京大学配位化学国家重点实验室开放研究基金的经费支持。同时感谢潘甜甜 分析测试中心王晓燕老师、91制片潘甜甜 测试平台李静老师和邓冬艳老师提供的帮助。