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《科学》| 中国科大在硼自由基催化不对称合成领域取得重要进展
不对称催化是合成手性功能分子、认识手性世界的重要方式。开发结构和功能新颖的手性催化剂及其催化的不对称反应是不对称催化领域研究的重点。自由基物种含有未成对电子,其反应活性高,反应模式与离子型反应不同,在有机合成化学中发挥着日益重要的作用。利用自由基作为手性催化剂的不对称反应,在反应机制、催化模式以及官能团兼容性等方面不同于过渡金属催化、有机小分子催化和酶催化,有望为手性分子的合成提供全新的思路和策略。但是,实现该类型不对称催化极具挑战性,原因在于:1)有机自由基极其活泼,在反应中容易失活,极难构建有效的催化循环;2)大多数自由基的结构不易改造和修饰,难以对手性环境进行精细调控。
此外,该研究团队通过量子化学计算、电子顺磁共振(EPR)光谱、氘代标记实验等多种手段,阐释了催化反应机理和立体选择性来源,实现了对催化过程的精准调控,为未来基于人工智能的催化剂精准设计奠定了理论基础。
该工作不仅首次展现了硼自由基催化不对称合成的强大功能,而且也将启发和推动其他主族元素自由基催化剂及其不对称催化反应的发展,为手性功能分子的合成提供全新的设计思路和催化模式。
论文链接:DOI:10.1126/science.adg1322新闻链接:http://news.ustc.edu.cn/info/1055/85222.htm
来源:中国科大新闻网
编辑:焦雨辰
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