催化去消旋化反應(yīng)是不對稱催化中最為經(jīng)濟與高效的合成策略之一。然而，由于反應(yīng)的微觀可逆性及該反應(yīng)自身存在的熵減熱力學(xué)問題，傳統(tǒng)的去消旋化策略通常需要加入額外當量的氧化劑或者還原劑，極大地破壞了其本身具有的合成優(yōu)越性。近年來，隨著可見光催化快速發(fā)展，化學(xué)家逐漸認識到由光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能以及其不同勢能面的反應(yīng)途徑可以突破上述挑戰(zhàn)，也因此發(fā)展了系列高效的可見光催化去消旋化策略。例如，2018年Bach課題組首次報道了在可見光催化軸手性聯(lián)烯化合物的去消旋化反應(yīng)。該反應(yīng)是基于手性光敏劑與不同構(gòu)型底物通過氫鍵作用的熱力學(xué)差異以及能量轉(zhuǎn)移的動力學(xué)差異實現(xiàn)的去消旋化，揭示了立體選擇性生成底物-光敏劑絡(luò)合物策略能夠有效抑制逆-去消旋化造成的背景反應(yīng)（圖1A）。2019年，Knowles課題組報到了光敏劑[Ir]催化下的單電子轉(zhuǎn)移（SET）-去質(zhì)子化-氫原子轉(zhuǎn)移過程（HAT）的環(huán)脲去消旋化反應(yīng)。通過機理研究發(fā)現(xiàn)，去質(zhì)子化后，手性磷酸的共軛堿通過對不同構(gòu)型的自由基正離子中間體的識別對于富集單一構(gòu)型產(chǎn)物至關(guān)重要（圖1B）。
近期，河南師范大學(xué)江智勇教授研究團隊報道了一種新穎的光氧化還原中性去消旋化反應(yīng)模式，即通過可見光驅(qū)動下光敏劑DPZ與底物發(fā)生兩次單電子轉(zhuǎn)移（SET）產(chǎn)生前手性中心，利用手性磷酸控制不對稱質(zhì)子化，高對映選擇性成功地將多類型線性/環(huán)狀消旋α-氨基酯及其它類似物轉(zhuǎn)化為單一構(gòu)型的產(chǎn)物（圖2）。除了光敏劑DPZ與手性催化劑外，反應(yīng)無需添加任何其它試劑，凸顯了極高的原子經(jīng)濟性，充分體現(xiàn)了去消旋化反應(yīng)的合成優(yōu)越性。研究表明，手性產(chǎn)物的富集無需手性催化劑與不同構(gòu)型底物之間的相互作用（即識別），完全決定于手性催化劑對光氧化還原反應(yīng)后產(chǎn)生的負離子中間體參與不對稱質(zhì)子化的立體控制效率。由此可見，該策略突破了以往可見光催化去消旋化實現(xiàn)手性產(chǎn)物富集的傳統(tǒng)認知，即“需要手性催化劑對于不同構(gòu)型底物在光反應(yīng)過程中必須產(chǎn)生熱力學(xué)及/或動力學(xué)顯著差異”，對于推動這一領(lǐng)域的快速發(fā)展起到重要作用。值得一提的是，這一催化體系還能夠?qū)崿F(xiàn)手性氘代氨基酸衍生物的合成，進一步拓展了方法學(xué)的實用性。 論文信息 Deracemization through Sequential Photoredox-Neutral and Chiral Br?nsted Acid Catalysis Ziwei Gu,Li Zhang,Haijun Li,Dr. Shanshan Cao,Dr. Yanli Yin,Dr. Xiaowei Zhao,Dr. Xu Ban,Prof.?Dr. Zhiyong Jiang 文章第一作者是河南大學(xué)碩士研究生谷紫薇，河南師范大學(xué)曹珊珊博士做了DFT理論計算工作，江智勇教授與曹珊珊博士為該論文通訊作者。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202211241
