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化学学院杨成、伍晚花团队在Acc. Chem. Res.上发表论文综述了该课题组在超分子组装体系中的不对称光化学领域的研究成果

访问量:发布时间:2023-07-06

近日,化学学院杨成/伍晚花团队在《Acc. Chem. Res.》杂志上发表了题为Asymmetric Photoreactions in Supramolecular Assemblies的论文(内封面),综述了近年来该课题组在超分子组装体系中的不对称光化学领域的研究成果。

不对称光反应的立体化学控制一直是现代光化学领域最具挑战性的课题之一。在不对称光化学反应中,底物激发态寿命短、反应活化能低是实现高对映体选择性的主要障碍。最近的研究表明,超分子策略有望通过基态和激发态相对强且持久的非共价相互作用来控制不对称光反应的立体化学选择性。在这种方法中,手性主体/自组装体为光反应底物提供手性微环境,并通过相对强的超分子相互作用,如氢键、范德华力、π-π堆积和疏水相互作用,将手性信息传递到光反应底物上。光底物的取向和构象可以通过超分子络合作用进行严格控制,以确保后续有效的立体选择性光化学转化。

论文描述了该团队近年来在超分子组装体系中的不对称光化学反应方面的最新进展:利用多种超分子主体如环糊精(CD)、葫芦脲、柱芳烃和手性聚合物等,成功介导了包括环状烯烃的光异构化、蒽和萘衍生物的光二聚化在内的不对称光反应(Nat. Chem. 2020, 12, 551; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 9225; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3959; Nat. Commun. 2021, 12, 2600)。证明了超分子不对称光化学具有以下优点:1、通过合理设计和构建手性主体分子,可以高效提高立体选择性;2、超分子络合可以有效地调节光反应底物的取向和构象,从而激活新的反应途径,产生传统反应条件下无法实现的不寻常的光产物;3、超分子体系中的不对称光反应与外界环境(如温度、溶剂、辐照波长和压力等)有很强的相关性,因此为激发态光反应的立体选择性调控提供了有力的工具;4、利用超分子络合可以显著加速光反应,适当的光敏剂/光催化剂的组合能够有效地驱动催化的手性光反应;5、手性超分子体系的光异构化可应用于构建具有多重刺激响应性的手性分子开关。以上方法和原理对设计手性超分子主体,阐明基态和激发态立体选择性调控机制,分析和改进各种超分子手性光反应的立体化学结果具有指导意义。

该论文的通讯作者为杨成教授和伍晚花教授,纪杰城博士和韦雪琴副教授为论文共同第一作者。特别感谢国家自然科学基金委、四川大学等经费的支持,同时感谢化学学院化学专业实验室综合训练平台以及四川大学分析测试中心吴鹏老师的支持。

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.accounts.3c00234

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