“太陽光一照，三元環(huán)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性開環(huán)，以及后續(xù)的官能化反應(yīng)。此外，以簡單烯烴為起始原料，通過連續(xù)環(huán)丙烷化-胺氧化，就能夠?qū)崿F(xiàn)β-胺基酮類化合物的快速制備，而且該反應(yīng)可以順利放大到克級規(guī)模。”葛亮說。日前， 馮超教授課題組與賓夕法尼亞大學(xué)Patrick J. Walsh教授課題組合作發(fā)展了一種基于芳基自由基正離子活化和親核試劑進(jìn)攻協(xié)助的非活化芳基環(huán)丙烷的選擇性開環(huán)胺氧化反應(yīng)新策略，這一成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然》子刊上。

　　據(jù)悉，南京工業(yè)大學(xué)馮超教授課題組報道了可見光光氧化還原催化的芳基環(huán)丙烷的開環(huán)胺氧化反應(yīng)，為β-胺基酮類化合物的構(gòu)建提供了一種新策略。

　　“在可見光照射下，芳基環(huán)丙烷經(jīng)激發(fā)態(tài)光催化劑的單電子氧化可生成芳基自由基正離子中間體，進(jìn)而活化環(huán)丙烷骨架，然后該中間體在親核試劑進(jìn)攻下能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性開環(huán)及后續(xù)的官能化反應(yīng)。”論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)博士研究生葛亮說。該策略的特點在于：1)通過原位形成的芳基自由基正離子活化惰性環(huán)丙烷;2)氧氣在反應(yīng)中扮演雙重角色，既充當(dāng)氧化劑使光催化劑再生，又作為反應(yīng)底物氧化芐基自由基;3)反應(yīng)生成的β-胺基酮類化合物不僅是很多天然產(chǎn)物的核心結(jié)構(gòu)，而且還是有機(jī)化學(xué)中的重要合成砌塊;4)此外，作者還發(fā)展了一種以簡單烯烴為起始原料，通過連續(xù)環(huán)丙烷化-胺氧化快速構(gòu)建β-胺基酮類化合物。

　　葛亮介紹，環(huán)丙烷作為一類重要的有機(jī)結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于天然產(chǎn)物以及各種藥物活性分子中，同時，三元環(huán)結(jié)構(gòu)較大的張力使得此類化合物可以經(jīng)開環(huán)官能反應(yīng)制備結(jié)構(gòu)多樣的有機(jī)骨架，這也使得環(huán)丙烷類化合物成為現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)中重要的合成砌塊。但是以往環(huán)丙烷類化合物的開環(huán)策略往往受限于底物的適用范圍或者需要特殊的導(dǎo)向基團(tuán)等，從而限制了這些策略在有機(jī)合成中的實際應(yīng)用。

　　馮超教授課題組的三元環(huán)結(jié)構(gòu)開環(huán)新策略，利用簡單易得的芳基烯烴為起始原料，并采用一鍋法，連續(xù)合成芳基環(huán)丙烷，再進(jìn)行開環(huán)胺氧化反應(yīng)，實現(xiàn)了β-胺基基酮類化合物的快速合成，并且在克級規(guī)模反應(yīng)的嘗試中取得不錯的結(jié)果。鑒于該反應(yīng)底物范圍廣、實用性強，因此其有望在新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)中得到更多應(yīng)用。