光催化反应取决于光诱导的单电子转移(SET)和分子间能量转移(ET)来驱动独特的光化学过程,产生开壳层中间体并实现高对映选择性。我们采用多组态微扰理论并结合电子转移和能量转移速率数值模拟方法进行精确的电子结构计算,对一系列手性Lewis酸和Ir(Ⅲ)、Ru(Ⅱ)等过渡金属复合物催化的光化学反应中光催化剂的触发、活化和去活化过程提出了新的见解,建立了用来描述背景反应和光催化反应机理差异的底物-Lewis酸复合物激发态能量调控理论,并提出由于手性Lewis酸催化剂中重原子的相对应效应,导致自旋-轨道耦合作用增强,调控了对映选择性反应。因此,在光催化合成实验中,光催化剂可作为一种高效的光敏剂,将激发态能量转移给底物,生成多种自由基中间体。我们通过计算光催化循环的最小能量反应势能面,建立了光诱导电子转移和能量转移理论模型,提出了评估光催化效率的方法。