发表时间：2026.10.12     作者：锦科科技     来源：今日头条     阅读：10

2026诺奖化学：“不对称”的非线性效应

2026年10月7日下午5点45分许，2026年诺贝尔化学奖揭晓，授予法国科学家 Henri B. Kagan 教授和日本科学家Kenso Soai 教授，因发现不对称有机合成中的非线性效应和自催化作用。

“不对称有机合成中的非线性效应和自催化作用”

卡根，法国有机化学家，出生于法国布洛涅，于法兰西学院获得博士学位。卡根是不对称催化领域奠基人之一。

硤合宪三（Kenso Soai）是日本著名的有机化学家，1950年出生。他在东京大学获得博士学位，师从向山光昭（Teruaki Mukaiyama），随后在美国北卡罗来纳大学教堂山分校从事博士后研究。

诸如氨基酸这类分子，通常由两种互为镜像的异构体，然而生物体内通常只含有一种结构。比如，只有一种结构的氨基酸，成为“不对称”，研究这种不对称的成型原因，也是化学界的一大课题。上述两位科学家，因在这一领域有所贡献，而获得今年的诺贝尔化学奖。

1986 年，卡根首先迈出关键一步。他发现一种化学反应新方法，创造出比以往或更大的“镜像分子过剩量” —— 观察到某种现象。1986年之前，有机化学界默认一条基础假设：不对称催化反应中，手性催化剂的对映体过量（ee，手性纯度）与产物手性纯度呈线性正比关系。也就是说，催化剂越“纯”，产物越“纯”；催化剂一半消旋，产物选择性也会明显下降（千问3.7，2026）。

卡根团队在金属手性配体催化实验中，多次观测到实验结果明显偏离这条直线假设，开启非线性效应的系统性研究（锦科科技，2026）。很多手性催化体系会出现非线性效应，即产物 ee 和催化剂 ee 并不严格成正比。常见原因是手性配体和金属结合后，会形成不同组合，比如：

（1）R–R 型催化物种
（2）S–S 型催化物种
（3）R–S 异手性催化物种

如果 R–S 这种异手性组合活性很低，就会被“封存”，剩下的有效催化剂里优势手性比例反而更高，产物 ee 可能高于催化剂 ee，这叫正非线性效应。如果异手性物种仍然参与反应但选择性差，产物 ee 可能低于催化剂 ee，这叫负非线性效应。

代表论文：Puchot, C., Samuel, O., Dunach, E., Zhao, S., Agami, C., & Kagan, H. B. Nonlinear Effects in Asymmetric Catalysis. Journal of the American Chemical Society, 1986, 108(8): 2353–2357.

论文选取三类完全不同的不对称催化反应开展对照实验，系统测定不同手性纯度催化剂对应的产物ee值。

机理核心：手性配体和金属中心结合，会形成三种二聚体：同手性二聚体（左-左、右-右，催化活性很高）、异手性二聚体（左-右，几乎丧失催化活性）。异手性二聚体相当于消耗体系内的少数镜像分子，剩下的有效催化剂池内，优势手性分子占比被显著拉高。

实验证实正非线性效应：催化剂仅有微弱手性过量，产物手性纯度却可以远高于催化剂本身；同时观测到负非线性效应。论文提出经典ML₂模型（卡根模型），建立定量描述非线性效应的理论框架。这是全球第一篇正式报道不对称催化非线性效应的标志性论文，推翻化学界沿用多年的线性认知。

进一步，Kenso 的研究于 1995 年再次突破。一篇重要出版物描述了他涉及的首个具有“手性”特性的化学反应（手性，生命体只有一种镜像化学结构。但是自然界中有两种镜像异构体，如同左右手，互为镜像，无法完全重合，称为“手性”）。2003 年，他完成了实验，创造出只有一种镜像结构的反应。ShoelessCai 评注，笔者认为，生成某种分子或者完成某个反应实验过程中，生成了仅一种镜像结构，而以往都发现两种镜像结构。但是，有意思的是，我们观察生命体内同样分子结构的时候，就只有一种镜像结构，存在于细胞蛋白质中。这是一种冲突，这种冲突给到人们暗示，即人类的实验可以创造出本身生命体自然形成的一种结构。因为 cracking 这种冲突，我们真正地了解到“手性”产生的原因。这一“发现”对设计药物合成反应是有所稗益的（锦科科技，2026）。

参考文献

[1] 梅进（2026），刚刚，2026年诺贝尔化学奖揭晓！，科学网，2026
Accessed at 文章链接

[2] 朱昊晨（2026），两名科学家获2026年诺贝尔化学奖，中国科学院，2026
Accessed at 文章链接

[3] 锦科科技（2026），诺奖核心文献全解析：2026化学奖得主代表性论文汇总，今日头条，2026
Accessed at 文章链接

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