自由基是一類常見的化學反應中間體,具有産生形式多樣、反應能壘低、對傳統活潑官能團耐受性較好、易于實現極性反轉、能夠通過串聯反應快速提高分子複雜度等特點。得益于此,自由基介導的反應已成為有機合成方法學的重要工具之一。同時,自由基的性質高度活潑,導緻反應雖易于發生,但不易控制。如何提高反應選擇性,特别是化學和立體選擇性,是自由基反應發展曆程中的關鍵挑戰。
超分子化學有望為上述挑戰提供新穎、有效的解決方案。在自然界的酶催化體系中,非共價相互作用扮演着至關重要的角色,通過預組織底物、穩定中間體或過渡态等方式,實現了一系列高選擇性的轉化反應。受此啟發,我們希望系統研究非共價相互作用(如氫鍵、π-π相互作用、離子對相互作用等)和納米限域效應對于自由基中間體反應活性的調控規律,并在此基礎上,将超分子組裝的策略運用于催化劑設計,從而引導自由基沿預想路徑反應,獲得結構明确、立體專一的反應産物。