去外消旋化（deracemization），是一種能將兩種鏡像異構物的混合物（即S和R的等量混合物）轉變為以單一鏡像異構物為主的方法，這使合成化學家能製備高純度的掌性化合物。然而，去外消旋化並不是那麼簡單易行的化學轉化：第一，從能量平衡角度看，混合的鏡像異構物比單一鏡像異構物更穩定；第二，從反應過程看，常規化學反應中，若能將R構型轉化為S構型，同樣的反應條件也會促使S構型返回R構型，形成平衡狀態。而科學家發現，光化學反應也許能克服這些困難，因為它能創造出不同於以往的反應途徑。雖然已有研究展示過光催化去外消旋化的原理，但目前的已知方法僅侷限於碳-氫鍵或碳-碳鍵的去外消旋化反應。考慮到含氮、氧等雜原子的分子在藥物和材料中極為常見，如果能將碳-雜原子鍵納入該反應，那麼將能大幅提升這項技術的實用價值。

近日，美國匹茲堡大學和加州理工學院的研究團隊，成功實現了碳-雜原子鍵的去外消旋化反應（雜原子包含了氯與溴，可再多做一步反應置換成氮、氧原子），40組反應的對映體過剩率和產率普遍皆有80%以上。他們首先原位生成了掌性銅催化劑，再透過碳-鹵鍵的斷裂實現了三級和二級烷基鹵化物的光誘導去外消旋化。機制研究說明了為何該反應具有高立體選擇性：當光照射時，銅催化劑被激發並將電子轉移給烷基氯化物（起始物），生成銅(II)錯合物和碳自由基；隨後，銅(II)錯合物再將氯原子轉回給碳自由基，在這個過程中，銅錯合物的掌性配體創造了不對稱環境，使得氯原子優先從一個特定方向接近自由基，從而生成單一立體構型的產物。密度泛函理論計算表明，決定立體選擇性的關鍵因素，是過渡態中起始物與催化劑之間的π/π相互作用以及立體位阻效應。研究人員表示，該催化體系展現了優異的去外消旋化能力，即它能區分各種大小相近的基團（如直鏈與支鏈的烷基），這在過往的不對稱合成中是很難被區分的。