自“反應(yīng)?！笔录?，手性化合物在新藥研發(fā)中的重要性日益凸顯?？茖W(xué)家們一直致力于開(kāi)發(fā)能夠一步實(shí)現(xiàn)高選擇性控制多個(gè)手性中心的不對(duì)稱(chēng)多組分反應(yīng)技術(shù)，然而直接利用反應(yīng)原料的C-H鍵，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)化一直未得到充分探索。上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院黃煥明課題組專(zhuān)注于利用可見(jiàn)光，通過(guò)自由基化學(xué)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)具有一定挑戰(zhàn)難度的化學(xué)轉(zhuǎn)化。近日，課題組利用有機(jī)光催化劑/手性鉻催化劑的協(xié)同催化體系，直接實(shí)現(xiàn)了C-H鍵引發(fā)的不對(duì)稱(chēng)多組分自由基反應(yīng)（圖1）。該方法不僅解決了傳統(tǒng)合成方法中對(duì)映選擇性難以控制的難題，還提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)物的選擇性，相關(guān)成果近期發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。

圖1. 可見(jiàn)光/鉻協(xié)同催化的多組分不對(duì)稱(chēng)反應(yīng)

本成果具有優(yōu)異的底物普適性和反應(yīng)效率，尤其在多種天然產(chǎn)物和藥物分子的后期功能化修飾中展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。新開(kāi)發(fā)的不對(duì)稱(chēng)自由基極性交叉轉(zhuǎn)化方法能夠高效構(gòu)建兩個(gè)手性中心，并具有良好的底物耐受性，適用于各類(lèi)藥物衍生的醛類(lèi)化合物、(雜)芳族化合物以及1,3-二烯衍生物（圖2）。值得一提的是，該方法通過(guò)引入具有抗菌潛力的噻吩片段，為藥物分子的后期修飾提供了一種高效便捷的途徑。這一創(chuàng)新策略不僅顯著拓展了藥物分子的多樣性及其潛在的藥理活性，更為新藥研發(fā)提供了有力工具，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。

圖2. 藥物分子的后期修飾

此外，通過(guò)靈活切換不同的不對(duì)稱(chēng)配體，本研究能夠簡(jiǎn)便地獲得目標(biāo)化合物的所有四種可能構(gòu)型，高效精準(zhǔn)地制備所需單一異構(gòu)體。同時(shí)，該反應(yīng)在克級(jí)規(guī)模的制備中表現(xiàn)出色，并可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為更具實(shí)用價(jià)值的合成中間體或目標(biāo)產(chǎn)物，展現(xiàn)出一定的應(yīng)用潛力和實(shí)用價(jià)值（圖3）。

圖3. 反應(yīng)衍生化應(yīng)用

上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士后湯思源博士為論文的第一作者，助理教授黃煥明為唯一通訊作者，上海科技大學(xué)為唯一完成單位。

文章標(biāo)題：Photoredox/Cr-catalyzed enantioselective radical-polar crossover transformation via C-H functionalization

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56372-1