自“反应停”事件后，手性化合物在新药研发中的重要性日益凸显。科学家们一直致力于开发能够一步实现高选择性控制多个手性中心的不对称多组分反应技术，然而直接利用反应原料的C-H键，实现相应的不对称转化一直未得到充分探索。上海科技大学物质科学与技术学院黄焕明课题组专注于利用可见光，通过自由基化学的手段来实现具有一定挑战难度的化学转化。近日，课题组利用有机光催化剂/手性铬催化剂的协同催化体系，直接实现了C-H键引发的不对称多组分自由基反应（图1）。该方法不仅解决了传统合成方法中对映选择性难以控制的难题，还提高了反应效率和产物的选择性，相关成果近期发表于国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)。
图1. 可见光/铬协同催化的多组分不对称反应
本成果具有优异的底物普适性和反应效率，尤其在多种天然产物和药物分子的后期功能化修饰中展现出广泛的应用潜力。新开发的不对称自由基极性交叉转化方法能够高效构建两个手性中心，并具有良好的底物耐受性，适用于各类药物衍生的醛类化合物、(杂)芳族化合物以及1,3-二烯衍生物（图2）。值得一提的是，该方法通过引入具有抗菌潜力的噻吩片段，为药物分子的后期修饰提供了一种高效便捷的途径。这一创新策略不仅显著拓展了药物分子的多样性及其潜在的药理活性，更为新药研发提供了有力工具，具有重要的应用价值和开发前景。
图2. 药物分子的后期修饰
此外，通过灵活切换不同的不对称配体，本研究能够简便地获得目标化合物的所有四种可能构型，高效精准地制备所需单一异构体。同时，该反应在克级规模的制备中表现出色，并可进一步转化为更具实用价值的合成中间体或目标产物，展现出一定的应用潜力和实用价值（图3）。
图3. 反应衍生化应用
上海科技大学物质科学与技术学院博士后汤思源博士为论文的第一作者，助理教授黄焕明为唯一通讯作者，上海科技大学为唯一完成单位。
文章标题：Photoredox/Cr-catalyzed enantioselective radical-polar crossover transformation via C-H functionalization
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