由于可持續化學發展的需求，一系列高效的新型手性豐產金屬催化劑（鐵、鈷和鎳等）相繼被發展出來，并成功地應用于不對稱氫化反應中。然而，在該類反應中手性錳催化劑的相關研究還處于初級階段，目前基本上僅局限于羰基類化合物的不對稱氫化反應。2021年，清華大學劉強課題組發展了一類新型手性錳催化劑并實現了喹啉類化合物的不對稱氫化反應（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5108.）。在前期研究的基礎上，他們通過對手性錳催化劑的進一步結構優化，高效地實現了多取代3H-吲哚的不對稱氫化反應，催化劑轉化數高達7萬以上，是目前為止豐產金屬催化不對稱氫化反應的最高記錄（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, anie.202202814.）。該催化體系可以直接氫化未經活化的3H-吲哚底物，從而良好地兼容吡啶等強堿性及強配位性官能團。已知的貴金屬釕催化體系則需要通過質子化過程對3H-吲哚進行活化才能發生氫化反應，因此尚不能兼容上述對質子酸敏感的官能團。

選取含有吡啶基的3H-吲哚作為模型底物，與文獻報道在該類反應中表現最為優異的釕催化體系進行對比，結果表明：在釕催化體系中，堿性基團的存在阻礙了高活性質子化亞胺中間體的形成，從而使得該類底物完全沒有反應活性。與之相比，在錳催化體系中氫化過程不依賴于對底物的質子化，從而有效地改善了反應體系的官能團兼容性，并最終在模型反應中展現出優異的催化活性和對映選擇性（96%產率，97% ee）。在最優條件下，對一系列2位烷基、芳基取代3H-吲哚底物的適用性進行了考察，結果表明：酯基、碳碳雙鍵和三鍵等可被還原的基團均可以被很好地兼容，含其它取代基（如芐基、長鏈烷基、環烷基以及雜環等）的底物也都可以順利地進行反應，以良好的產率和優異的ee值獲得相應的手性吲哚啉衍生物。

對于3位含季碳中心的外消旋吲哚底物，該催化體系可以對不同異構體進行有效的手性識別，高效地實現動力學拆分過程，以高對映選擇性同時獲得含季碳手性中心的吲哚啉產物和吲哚底物，為該類重要的手性骨架提供了一種簡潔、高效的合成方法。

綜上所述，劉強課題組利用所發展的新型手性錳催化劑實現了3H吲哚類衍生物的高效、高對映選擇性不對稱氫化反應， 催化劑轉化數高達72350，是迄今為止豐產金屬催化不對稱氫化反應的最高記錄。錳催化體系的反應機制不同于已知的貴金屬催化體系，從而突破了該類反應難以兼容強堿性及配位性基團的局限，彰顯了豐產金屬催化的獨特優勢和應用潛力。本項工作顯著拓展了錳催化不對稱氫化反應的適用范圍，為進一步發展超高效手性豐產金屬催化劑奠定了重要的基礎。

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