近日，我?；瘜W(xué)學(xué)院畢錫和教授領(lǐng)導(dǎo)的卡賓化學(xué)團(tuán)隊(duì)在卡賓化學(xué)領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)成果以“Thermal [2+2] cycloaddition as a route to gem-difluoro heterobicyclo[n.1.1]alkanes”為題，發(fā)表于國(guó)際化學(xué)頂級(jí)期刊Nature Chemistry。
烯烴[2+2]環(huán)加成反應(yīng)是有機(jī)合成中構(gòu)筑四元碳環(huán)（環(huán)丁烷衍生物）的核心策略，其通過(guò)兩個(gè)烯烴分子碳-碳雙鍵的協(xié)同或分步成鍵過(guò)程，可高效構(gòu)建碳-碳鍵并精準(zhǔn)引入手性中心，在天然產(chǎn)物全合成、藥物分子研發(fā)及功能材料創(chuàng)制等領(lǐng)域具有重要價(jià)值。自1877年Liebermann首次報(bào)道光促進(jìn)烯烴[2+2]環(huán)加成反應(yīng)以來(lái)，該領(lǐng)域研究取得長(zhǎng)足進(jìn)展，反應(yīng)驅(qū)動(dòng)模式已從傳統(tǒng)紫外光激發(fā)，拓展至可見(jiàn)光催化及酶催化等多元化路徑，分子內(nèi)與分子間兩類(lèi)反應(yīng)體系均得到系統(tǒng)深入的探究。值得關(guān)注的是，可見(jiàn)光催化策略近年來(lái)接連取得突破性進(jìn)展，成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。盡管如此，依據(jù)Woodward-Hoffmann規(guī)則，基態(tài)下烯烴[2+2]環(huán)加成反應(yīng)屬于熱禁阻過(guò)程。目前，熱促進(jìn)的研究局限于烯烴-烯酮、烯烴-聯(lián)烯等體系，但熱促進(jìn)烯烴-烯烴[2+2]環(huán)加成仍鮮有報(bào)道。
近日，我校化學(xué)學(xué)院畢錫和教授領(lǐng)導(dǎo)的卡賓化學(xué)團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)洪鑫課題組聯(lián)手協(xié)作，在這一領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。以畢錫和課題組前期發(fā)展的雜原子-氫（X-H）鍵偕二氟烯基化反應(yīng)為基礎(chǔ)，選用該課題組開(kāi)發(fā)的氟烷基磺酰腙（Triftosylhydrazone）作為卡賓前體，成功實(shí)現(xiàn)了熱促進(jìn)條件下偕二氟烯與簡(jiǎn)單烯烴的分子內(nèi)交叉[2+2]環(huán)加成反應(yīng)，高效構(gòu)筑了結(jié)構(gòu)新穎的偕二氟亞甲基橋環(huán)化合物，包括氮雜雙環(huán)[2.1.1]己烷、氮雜雙環(huán)[3.1.1]庚烷及氧雜雙環(huán)[3.1.1]庚烷等具有潛在藥物應(yīng)用價(jià)值的骨架（此類(lèi)橋環(huán)結(jié)構(gòu)作為生物電子等排體，可顯著改善藥物分子的溶解度與代謝穩(wěn)定性）。
該成果的第一作者為我?；瘜W(xué)學(xué)院寧永泉副教授、吳镕凱博士及寧永月博士，通訊作者為我?；瘜W(xué)學(xué)院畢錫和教授及浙江大學(xué)洪鑫教授。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、區(qū)域聯(lián)合基金項(xiàng)目及面上項(xiàng)目的資助。
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