轴手性分子作为一类重要的结构骨架，在天然产物、药物化学、不对称催化及材料科学等领域具有广泛的应用前景。除经典的联芳基轴手性结构外，近年来，非联芳基轴手性化合物（如酰胺、苯乙烯、芳胺及酰亚胺等）因其独特的轴手性特征和多样化的功能性质，受到了研究者的广泛关注。其中，苯乙烯类轴手性分子在不对称催化等方面展现出重要的应用价值。该类分子的合成中主要面临的挑战在于其旋转能垒相对较低，导致手性轴的立体化学控制与构型保持较为困难。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所孙周通团队和中国医学科学院/北京协和医学院医药生物技术研究所付海根课题组，首次实现了生物催化苯乙烯类轴手性分子的动态动力学拆分。该研究通过改造获得了立体互补的亚胺还原酶突变体，实现了29种不同的苯乙烯类轴手性分子的高效合成、规模化制备及衍生化反应。同时还筛选获得了两种醇脱氢酶，可以合成21种不同构型的苯乙烯类轴手性化合物。为进一步理解酶的手性识别机制，团队通过分子动力学模拟对最优突变体的结构-功能关系进行了深入解析。该工作不仅同时获得了立体互补的亚胺还原酶及醇脱氢酶高效合成苯乙烯类轴手性化合物，而且推动了酶促非联芳基类轴手性化合物领域的发展。

该研究得到国家自然科学基金等项目支持。相关成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.期刊。中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生张鹏鹏、中国医学科学院/北京协和医学院医药生物技术研究所硕士研究生田壮飞为该论文共同第一作者，袁波副研究员、付海根研究员和孙周通研究员为共同通讯作者。

同期，孙周通团队受邀于Chemistry-A European Journal期刊发表综述，介绍了近五年来工程化的亚胺还原酶、酮还原酶、醇脱氢酶等成功应用于构建各类联芳基、杂芳基乃至非联芳基轴手性骨架的案例。同时概述了团队在醇脱氢酶催化联芳基轴手性化合物去对称化（JACS Au 2024）、亚胺还原酶催化去对称化合成轴手性化合物（Angew Chem 2025）等方向的工作，展望了生物催化在该领域的挑战与机遇。相关工作得到国家自然科学基金、河北省重点研发计划的资助。中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生张鹏鹏为该论文第一作者，袁波副研究员和孙周通研究员为共同通讯作者。

论文链接  1    2

基于动态动力学拆分的苯乙烯轴手性化合物合成策略与机制解析

轴手性分子的生物催化构建策略