近日，河南師范大學化學化工學院江智勇教授團隊在可見光驅動雙環丁烷（BCPs）不對稱轉化實現新進展。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[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴的[2π+2σ]環加成反應，實現高立體選擇性雙環[2.1.1]己烷(BCHs)的構建。相關工作發表于J. Am. Chem. Soc.期刊上。

合成方法的發展一直是藥物發現和創新的基本驅動力之一。近年來，雙環[2.1.1]己烷(BCHs)的合成引起了眾多化學家們的關注，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，提高相應藥物類似物的代謝穩定性。因此雙環[1.1.0]丁烷(BCBs)與烯烴的分子間[2π + 2σ]環加成反應得到了快速的發展，此類反應原料來源廣泛且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，即反應以多環芳烴(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[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴之間的[2π + 2σ]環加成反應，合成一系列具有重要藥理意義的雙環[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。這一反應的成功實現，不僅提高了產物的對映選擇性，而且簡化了合成步驟，降低了反應成本。此外，該反應還具有廣泛的底物適用性，可以應用于多種雙環[1.1.0]丁烷與乙烯基氮雜芳烴的環加成反應中。特別值得注意的是，除了多種1-酮羰基-3取代的雙環[1.1.0]丁烷外，α/β取代的乙烯基雜環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。

河南師范大學化學化工學院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基金（21925103, 22201068, 22301061）、河南師范大學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