一步多催化法将外消旋混合物富集为单一对映体

by Bob Yirka , Phys.org

反应的发展。(A)发展选择性去碳化方法的热力学和动力学挑战。(B)通过激发态氧化还原事件实现非平衡去碳化的一般光驱策略。(C)巴赫关于光驱动选择性能量转移去碳化的报告。(D)通过激发态电子转移光致环脲脱氢反应。Credit: Science (2019). DOI: 10.1126/science.aay2204

普林斯顿大学和耶鲁大学的一个联合研究小组开发了一种多催化技术，在一个步骤中将外消旋混合物直接浓缩为单一对映体。在他们发表在《科学》杂志上的论文中，研究小组描述了他们的技术、工作原理以及可能使用的方法。麻省理工学院的Alison Wendlandt在同一期杂志上发表了一篇观点文章，讨论了新技术及其可能的用途。

在化学中，去乙酰化是一个将外消旋体（其中手性分子的左右手对映体数量相等）转化为纯对映体的过程。对映体是一对相互镜像的分子的成员。化学家使用不对称催化作为在某些化学反应中一对对对映体的利用方法。但有时已经有了理想的化合物，但却被困在对映体的混合物中，难以使用。在这项新的努力中，研究人员开发了一种处理这种情况的技术。

这项新技术涉及使用互补的光化学催化除灰方法，只需一步就能完成这项工作。研究人员发现，他们可以使用铱光催化剂，而不是使用能量转移的方法，这种催化剂可以促进作为基底的材料的可逆电子转移。他们发现光诱导的方法触发了一系列质子和氢原子的运动。他们还指出，这两种方法都容易通过催化剂产生偏压，从而将环状尿素对映体的混合物转化为所需的对映体。

温德兰特指出，这项技术只需要消耗光子，与其他降额方法不同。研究人员注意到，对映体的选择是通过在催化循环中按顺序发生的两个步骤来完成的，这是一种比单独执行这些步骤的技术更好的选择方法。他们的结论是，他们的技术代表了在底物对映体之间创建产品分布（不平衡）的新方法。

More information: Nick Y. Shin et al. Light-driven deracemization enabled by excited-state electron transfer, Science (2019). DOI: 10.1126/science.aay2204

Journal information: Science

原文链接：https://phys.org/news/2019-10-one-step-multicatalytic-method-enrich-racemic.html

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