推进我们对立体选择性光氧化还原反应的掌握以产生镜像分子

Max-Planck-InstitutfürKohlenforschung的研究人员扩展了分子工具箱以进行高效、有针对性的合成：为此，他们使用了一种非常特殊的催化剂——以及光能。他们的工作成果现已发表在《科学》杂志上。

通常，在所谓的光氧化还原反应中，光被光催化剂吸收。然后在催化剂和底物之间发生单个电子转移，产生自由基离子，该离子具有高反应性，可以进行各种所需的转化。

然而，这些“激进分子”的问题在于控制它们的选择性。通常需要第二种催化活化模式以获得所需纯度的所需产品。这以前限制了对适合第二种激活模式的特殊底物的立体选择性光氧化还原反应。

“光催化使化学反应能够在光的帮助下发生——例如，在植物的叶子中，但也在药物的生产中，”马普研究所所长本杰明·利斯特解释说。光催化反应通过高能中间体进行，控制反应的选择性一直很困难。“我们现在提供了以高立体选择性进行这些反应的一般概念，我们可以在其中产生镜像分子，”BenjaminList说。

这意味着光催化剂吸收光并从基材(即反应伙伴)获取电子。由于该电子带负电，底物现在自动变为正电并与抗衡离子结合。这对离子现在参与了另一个反应步骤——科学家们真正感兴趣的那个。原来的光催化剂不再是这一步的一部分——可以再生并再次用于吸收光和拾取电子。

通过这种新方法，Kohlenforschung的研究人员成功开发了另一种分子精密工具。“我们还没有真正考虑过具体的应用，”参与该项目的BenjaminList博士后研究员SayantaniDas博士说。但不对称光氧化还原催化在合成领域肯定会有用——例如，在药物或香水的生产中。