将光能转化为化学能的技术开发，作为有效利用太阳能这一可再生能源的重要研究方向备受关注。
日本名古屋大学研究生院工学研究科的石原一彰教授、大村修平助教以及博士生赤尾飒斗等人组成的研究团队，成功开发出了一种能最大限度减少昂贵手性配体X*用量的理想铁（Ⅲ）光催化剂。研究团队利用所开发催化剂实现了选择性反应，并成功合成了具有生物活性的天然产物。相关成果已发表在《Journal of the American Chemical Society》上。
2023年，研究团队率先在全球范围内开发出利用铁（Ⅲ）光催化剂FeX*的立体选择性反应。然而，为了推动目标反应的进行，必须使用相当于铁（Ⅲ）三倍摩尔当量的昂贵手性配体X。
此次，团队通过开发将X*与廉价非手性双齿配体Y相结合的新型催化剂FeX*Y，成功将X*的使用量削减至既往研究的三分之一。
本次成功的关键在于，通过使用催化剂FeX*Y在光照下与底物S反应，能够选择性地生成活性中间体和铁（II）盐FeY，使得在将X*的使用量降至最低的同时，也能够使反应以立体选择性方式顺利进行。通过对Y的结构进行探讨，团队还成功开发出了在催化活性方面优于既往研究的催化剂。
此外，通过将所开发的催化剂用于选择性的六元环形成反应并将其作为关键步骤，团队成功实现了对作为呼吸爆发抑制剂而备受期待的海茨酰胺A（Haitsuiamide A）的全球首例不对称全合成。
这一理想化的催化剂设计的实现，有望为兼顾环境友好与成本因素的医药品研发开辟新路径。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Journal of the American Chemical Society
论文：A Rational Design of Chiral Iron(III) Complexes for Photocatalytic Asymmetric Radical Cation (4 + 2) Cycloadditions and the Total Synthesis of (+)-Heitziamide A
DOI：10.1021/jacs.5c20243
