中国科学家在硼自由基催化的不对称合成领域取得了重要进展记者从中国科学技术大学获悉，该校精密与智能化学重点实验室王一峰教授、傅瑶教授、张凤莲副教授联合研究团队研制出一类由手性硼自由基催化的不对称环状异构化反应。 12月1日，研究成果发表在国际权威学术期刊《科学》上。
手性硼自由基催化剂示意图。 图片由中国科学技术大学提供 不对称催化是合成手性功能分子和了解手性世界的重要途径。 开发具有新结构和功能的手性催化剂及其催化的不对称反应是不对称催化领域的研究重点。 自由基物种含有不成对的电子，这些电子具有高度的反应性，与离子反应具有不同的反应模式，在有机合成化学中发挥着越来越重要的作用。 以自由基为手性催化剂的不对称反应在反应机理、催化方式和官能团相容性等方面不同于过渡金属催化、有机小分子催化和酶催化，有望为手性分子的合成提供新的思路和策略。 然而，要实现这种不对称催化极具挑战性：首先，有机自由基反应性极强，在反应中容易失活，因此构建有效的催化循环极其困难其次，大多数自由基的结构不易修饰和修饰，难以精细调控手性环境。 针对上述挑战，研究团队在前人对有机硼自由基性能的深入研究的基础上，设计了一类结构新颖、易改性的手性氮杂卡宾-硼自由基催化剂，并基于其与不饱和烃的可逆性原理，开发了一类新的反应机理和催化循环。 据了解，该类手性硼自由基前驱体制备简单、结构丰富、易于改性，为反应的手性调控提供了依据。 此外，研究团队还运用量子化学计算、电子顺磁共振波谱、氘标记实验等方法，阐释催化反应机理和立体选择性**，实现催化过程的精确控制，为未来基于人工智能的催化剂精准设计奠定理论基础。 研究人员认为，这项工作不仅首次证明了硼自由基催化不对称合成的强大功能，而且启发和促进了其他主基自由基催化剂及其不对称催化反应的发展，为手性功能分子的合成提供了新的设计思路和催化模式。 **新华社