近日，河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院江智勇教授團(tuán)隊在可見光驅(qū)動雙環(huán)丁烷（BCPs）不對稱轉(zhuǎn)化實現(xiàn)新進(jìn)展。該工作利用含芘基的手性磷酸作為雙功能催化劑（手性催化劑和光敏劑），通過雙環(huán)[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴的[2π+2σ]環(huán)加成反應(yīng)，實現(xiàn)高立體選擇性雙環(huán)[2.1.1]己烷(BCHs)的構(gòu)建。相關(guān)工作發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.期刊上。

合成方法的發(fā)展一直是藥物發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的基本驅(qū)動力之一。近年來，雙環(huán)[2.1.1]己烷(BCHs)的合成引起了眾多化學(xué)家們的關(guān)注，這些剛性碳?xì)浠衔锬軌蜃鳛猷徫换蜷g位取代苯類化合物的理想生物電子等排體，提高相應(yīng)藥物類似物的代謝穩(wěn)定性。因此雙環(huán)[1.1.0]丁烷(BCBs)與烯烴的分子間[2π + 2σ]環(huán)加成反應(yīng)得到了快速的發(fā)展，此類反應(yīng)原料來源廣泛且BCBs上易于組裝各種取代基。

該團(tuán)隊通過深入研究光氧化還原催化的機(jī)制，提出了一種新型的不對稱光氧化還原催化策略，即反應(yīng)以多環(huán)芳烴(PAH)的手性磷酸作為雙功能手性光敏劑催化，以多種乙烯基雜環(huán)芳烴為配合物。該策略能夠在溫和的條件下，有效地促進(jìn)雙環(huán)[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴之間的[2π + 2σ]環(huán)加成反應(yīng)，合成一系列具有重要藥理意義的雙環(huán)[2.1.1]己烷(BCH)衍生物，它們具有高收率、對映選擇性和非對映選擇性。這一反應(yīng)的成功實現(xiàn)，不僅提高了產(chǎn)物的對映選擇性，而且簡化了合成步驟，降低了反應(yīng)成本。此外，該反應(yīng)還具有廣泛的底物適用性，可以應(yīng)用于多種雙環(huán)[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴的環(huán)加成反應(yīng)中。特別值得注意的是，除了多種1-酮羰基-3取代的雙環(huán)[1.1.0]丁烷外，α/β取代的乙烯基雜環(huán)芳烴也能夠與這種前所未有的光氧化還原催化途徑相兼容，從而在產(chǎn)物上成功組裝了一個全碳季碳立體中心或兩個相鄰的叔碳立體中心。

河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2022級研究生付倩倩為該論文的第一作者，江智勇、青年教師呂馨馨、2023屆畢業(yè)生王家豪為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（21925103, 22201068, 22301061）、河南師范大學(xué)高水平人才等項目的資助。

論文連接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14077

DOI: 10.1021/jacs.3c14077