近日，河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院江智勇教授團隊在可見光驅(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，這些剛性碳氫化合物能夠作為鄰位或間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。

該團隊通過深入研究光氧化還原催化的機制，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