不对称光催化是有机合成领域的重点以及难点问题，其难点在于光催化条件下产生的自由基或自由基离子中间体有很高反应活性，很难对其进行精准立体选择控制。同时如何有效规避外消旋化背景反应也是能否得到单一手性产物的重要因素之一。近年来，手性有机催化剂介导的不对称光催化反应研究取得了一系列重要进展。最近，纽约州立大学石溪分校Ming-Yu Ngai(魏明宇)教授课题组对该领域的成果进行了详细总结。

不对称催化在当今药品、农用化学品和精细化学品的研发生产中发挥着不可或缺的作用。超过 50% 的畅销药物是单一手性化合物，70% 的新药也是如此。鉴于手性化合物的应用价值，开发简洁高效的不对称催化反应备受科学家关注。

可见光光催化已经成为现代有机化学的重要组成部分。这种激发态催化具有环保，经济且可持续的优点，同时该催化模式为构建化学键提供了新的思路，科学家已经成功运用该方法构造了一系列其他传统方法难以实现的化学键。尽管有机光催化领域取得了显著进展，但不对称光催化反应的开发仍然是有机合成中的重大挑战，其困难源于自由基或自由基离子中间体较高的内在反应活性，较低的反应能垒以及如何克服高速率外消旋背景反应。

自2008年David W.C. Macmillan教授课题组首次报道了利用可见光催化构建不对称化学键以来，有机化学家开发了一系列高效不对称光催化策略。该篇综述详细介绍了手性有机催化剂介导的不对称光催化反应。主要包括手性烯胺（亚胺离子）催化、手性布朗斯特酸（碱）催化，手性氮杂环卡宾催化，手性噻吨酮催化剂催化，手性路易斯碱催化等方法。这些方法中包括包含单催化剂（催化剂既作为光敏剂也作为手性催化剂）催化策略以及手性有机催化剂/光催化剂协同催化策略。所涉及的机理主要包括单电子转移机理，质子耦合电子转移机理，电子供体/受体复合物机理和能量转移机理等。该篇综对这些反应的方法学、优点、局限性以及机理研究进行了详细总结。

该篇综述最后对手性有机催化剂介导不对称光催化领域进行了展望，指出未来这一领域的研究将会集中在以下几个方面。第一，新型光催化策略和新型有机催化策略的开发以及其在手性有机催化剂介导不对称光催化反应中的应用；第二，设计和开发包含过渡金属催化等其他催化策略在内的兼容的多催化反应策略；第三，对相关有机催化剂或中间体的光物理性质的进一步探索以开发具有新机制的单催化剂介导催化反应。第四，手性有机催化剂介导不对称光催化在合成复杂有机分子中的应用。

论文信息：

Asymmetric Photocatalysis Enabled by Chiral Organocatalysts

Wang Yao,Emmanuel A. Bazan-Bergamin,Prof. Ming-Yu Ngai

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202101292