左智伟教授最新Science！

一、【导读】

对映体虽然只是镜像分子，但可以引起截然不同的生物效应，譬如人们熟知的“海豹儿事件”。因此，药理学和生物活性化合物可能需要从不同手性混合物中分离一种对映体。不对称催化通常依赖于使反应中的一个步骤偏向于两种可能镜像产物中的一种。这种方法非常重视配体的优化。直接去消旋化（对映体混合物转化为单一对映体）在概念上是理想的。然而，实现这一策略存在巨大障碍，并且高度选择性的去消旋化难以实现。

二、【成果掠影】

基于此，中国科学院上海有机化学研究所左智伟教授报告了一种光化学驱动的醇类去消旋化策略。在该反应中，单个手性催化剂通过C-C键裂解和形成这两个机理上不同的步骤，实现了立体诱导的倍增，从而产生了高水平的立体选择性。手性磷酸或双噁唑啉配位的钛催化剂的配位体对金属电荷转移激发可有效地富集外消旋醇，这些外消旋醇具有相邻和完全取代的立体中心，对映体比例高达99:1。机理研究表明通过一个共同的原手性中间体，由自由基介导的键裂解和键形成的顺序途径，并表明尽管总体立体富集度很高，但每个步骤的选择性却不高。该论文以题为“Multiplicative enhancement of stereoenrichment by a single catalyst for deracemization of alcohols”发表在知名期刊Science上。

三、【数据概览】

图1、通过对映选择性键断裂和形成的催化去外消旋图示 © 2023 AAAS

图2、反应优化 © 2023 AAAS

图3、环烷醇的底物拓展 © 2023 AAAS

图4、无环醇的去消旋作用 © 2023 AAAS

图5、机制研究 © 2023 AAAS

四、【成果启示】

配体-金属电荷转移（LMCT）催化范式能够使用一种手性Ti催化剂在单个催化循环中诱导两种对映选择性。立体诱导的倍增效应在连续的立体中心破坏C-C键断裂和立体中心生成C-C键形成中得到验证，从而实现了高水平的立体选择性和两种适度的对映诱导。这种机制范式有望通过立体富集的统计升级来开发广泛的不对称催化反应。这种简化的光化学去外消旋作用在多种底物上的演示，为更复杂底物的去外消旋作用或立体异构化的潜在扩展奠定了基础。

文献链接：Multiplicative enhancement of stereoenrichment by a single catalyst for deracemization of alcohols (Science 2023, 382, 458-464)

本文由赛恩斯供稿。