图 可见光诱导的钴催化不对称自由基偶联构建轴手性化合物
在国家自然科学基金项目（批准号：91956201、21820102003、21822103）等资助下，华中师范大学肖文精和陆良秋团队在光/钴协同催化轴手性构筑方面取得进展。相关成果以“可见光诱导的钴催化不对称自由基偶联构建轴手性（Construction of axial chirality via asymmetric radical trapping by cobalt under visible light）”为题，于2022年9月15日发表在《自然•催化》（Nature Catalysis）。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41929-022-00831-1。
轴手性骨架是天然产物、手性药物和材料的常见结构单元，也是不对称合成中手性试剂、配体与催化剂的重要组成部分。因此，发展高效、高选择性的轴手性构建方法一直是手性科学的重要研究内容。近年来，利用可见光在温和条件下产生高活性自由基从而实现中心手性化合物的绿色、高效合成已有不少报道。然而，相关的轴手性骨架的不对称合成鲜有报道。
与金属镍和铜催化的不对称自由基偶联反应相比，钴活性高，非手性背景反应强，反应选择性控制难。肖文精与陆良秋研究团队设想：利用钴多配位特性，与配体络合形成的八面体结构有利于不对称诱导；与光催化过程结合，通过激发态的光催化剂产生自由基中间体并调控金属钴的价态，有望实现不对称钴催化自由基偶联反应，构建轴手性化合物。该团队通过选用合适的手性多齿配体抑制非手性背景反应，成功发展了可见光诱导的不对称钴催化自由基偶联反应，实现了联杂芳基化合物的动态动力学不对称转化，合成了轴手性联杂芳基化合物（图）。反应官能团耐受性优异、底物适用性好、对映选择性高。此外，该团队还研究了轴手性联杂芳基产物的光学性质，发现了一类具有良好圆偏振发光性质的轴手性骨架。
该研究不仅为光/钴协同催化的不对称自由基偶联反应提供了新思路，还为轴手性联杂芳基骨架和相关功能材料的制备提供了新方法。