西北大学韩英锋教授课题组：超分子模板辅助相控制的分子内及分子间光化学环加成反应研究

近年来，超分子模板控制的[2+2]光化学反应为环丁烷衍生物的合成提供了新方法（Angew.Chem. Int. Ed. 2019, 58,3986–3991；Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 5161−5165；Chem. Rev. 2018, 118, 9587−9641），引起了化学家们的浓厚兴趣。部分超分子模板控制的光化学反应亦可以在固相中进行，且往往只得到和溶液中反应相同的产物（J.Am. Chem. Soc. 2013, 135,9263−9266）。有趣的是，一些小分子化合物在不同相（溶液相或固相）中发生光化学反应，所得环丁烷衍生物在结构上存在很大的差异。通过选择反应相可有效调控产物的区域选择性和立体选择性，这极大地丰富了环丁烷衍生物的合成方法，也有利于指导结构复杂、功能多样的天然产物和光刺激响应智能材料的设计与合成。

近期西北大学韩英锋教授课题组利用超分子模板效应辅助相控制，实现了超分子体系的分子内和分子间光化学反应。在冠醚功能化的金属氮杂环卡宾模板辅助下，同一超分子体系在溶液相中进行光照可以专一地生成分子内环加成产物。然而，在固相或者晶态下则可以几乎定量的转化为双核的分子间环加成产物。固相和溶液相的反应差异源自超分子相互作用影响了底物分子在不同相中的空间排布，进而导致在相同光照条件下生成不同结构的环加成产物。分子内和分子间环加成产物的结构通过X-ray单晶衍射、核磁共振和质谱得到了充分的表征。这一研究成果使人们对超分子模板辅助相控制的光化学反应有了新的认识和理解，也为功能分子和智能材料的设计与合成提供了新思路。

图1 超分子模板辅助相控制分子内和分子间光化学环加成反应示意图 

西北大学化学与材料科学学院王以寿博士和孙丽英博士为该论文共同第一作者，韩英锋教授为通讯作者。详见：Yi-Shou Wang, Li-Ying Sun, Yao-Yu Wang & Ying-Feng Han*. Phase-mediated controllable intra- and intermolecular photocycloadditions assisted by supramolecular templates. Sci China Chem, 2022, http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11426-022-1237-x

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通讯作者简介 

韩英锋 西北大学化学与材料科学学院教授，博士生导师。2009年获得复旦大学博士学位后留校工作，2011年晋升副教授，2015年破格获得博导资格。2016年以人才引进方式调入西北大学，任秦岭学者特聘教授、博导。主要从事功能导向的有机金属化学，超分子化学研究。可应用于小分子（氮气、氢气、甲烷、一氧化碳、乙烯等）活化与转化的金属配合物的设计与合成，利用金属—碳键的形成和断裂制备功能目标分子；利用超分子自组装制备可应用于主客体化学、小分子选择性吸附与分离的功能材料。

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