將發光能量轉化為化學能的技術開發，作為有效利用太陽能這一可再生能源的重要研究方向備受關注。
日本名古屋大學研究生院工學研究科的石原一彰教授、大村修平助教以及博士生赤尾颯鬥等人組成的研究團隊，成功開發出了一種能最大限度減少昂貴手性配體X*用量的理想鐵（Ⅲ）光觸媒。研究團隊利用所開發觸媒實現了選擇性反應，並成功合成了具有生物活性的天然產物。相關成果已發表在《Journal of the American Chemical Society》上。
2023年，研究團隊率先在全球範圍內開發出利用鐵（Ⅲ）光觸媒FeX*的立體選擇性反應。然而，為了推動目標反應的進行，必須使用相當於鐵（Ⅲ）三倍摩爾當量的昂貴手性配體X。
此次，團隊通過開發將X*與廉價非手性雙齒配體Y相結合的新型觸媒FeX*Y，成功將X*的使用量削減至既往研究的三分之一。
本次成功的關鍵在於，通過使用觸媒FeX*Y在光照下與受質S反應，能夠選擇性地生成活性中間體和鐵（II）鹽FeY，使得在將X*的使用量降至最低的同時，也能夠使反應以立體選擇性方式順利進行。通過對Y的結構進行探討，團隊還成功開發出了在催化活性方面優於既往研究的觸媒。
此外，通過將所開發的觸媒用於選擇性的六元環形成反應並將其作為關鍵步驟，團隊成功實現了對作為呼吸爆發抑制劑而備受期待的海茨酰胺A（Haitsuiamide A）的全球首例不對稱全合成。
這一理想化的觸媒設計的實現，有望為兼顧環境友好與成本因素的醫藥品研發開闢新路徑。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Journal of the American Chemical Society
論文：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
