湖南大学冯见君团队: 突破 (3+1/2/3) ⇨ 双环丁烷脱羧 (4+3) 环加成

学术   科学   2024-11-05 10:55   北京  

研究背景

鉴于双环 [n.1.1] 烷烃独特的刚性构象,用其作为芳烃和杂芳烃有效的三维生物电子等排体在药物研发中表现出巨大的应用潜力。这掀起了人们对双环 [n.1.1] 烷烃合成的研究热潮。
迄今为止,双环丁烷 (BCB) 参与的形式 (3+1)、(3+2) 和 (3+3) 环加成反应都被广泛的报道,这一系列反应主要集中在通过路易斯催化策略活化 BCB 底物或者自由基环加成来实现。然而利用 BCB 的 (4+3) 环加成反应来催化合成双环[4.1.1]辛烷骨架 (BCOs) 的研究则相对滞后。双环[4.1.1]辛烷骨架不仅可以作为间位或对位取代苯环的潜在生物电子等排体,而且该类骨架结构在许多药物活性分子中也普遍存在。因此开发新的策略合成双环 [4.1.1] 辛烷骨架显得尤为迫切。


  • 图 1. 研究背景

研究内容

近日,湖南大学冯见君课题组通过钯催化实现了双环丁烷与 2-亚烷基三亚甲基碳酸酯 (ADTMC) 的脱羧 (4+3) 环加成反应合成 2-氧杂双环[4.1.1]辛烷。此策略通过激活 BCB (3+X) 环加成反应中的“X”合成子(即 1,4-O/C偶极子前体:2-亚烷基三亚甲基碳酸酯 [ADTMC])来实现 BCB 的 (4+3) 环加成反应。良好的底物普适性和多样性的产物衍生化为具有药化研究价值的 oxa-BCOs 类分子的进一步应用奠定了物质基础。
  • 图 2. BCO的合成新策略


该成果以“Palladium‐catalyzed decarboxylative (4+3) cycloadditions of bicyclobutanes with 2‐alkylidenetrimethylene carbonates for the synthesis of 2‐oxabicyclo[4.1.1]octanes”(《钯催化双环丁烷的脱羧(4+3)环加成反应》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上。

论文信息

  • Palladium-catalyzed decarboxylative (4 + 3) cycloadditions of bicyclobutanes with 2-alkylidenetrimethylene carbonates for the synthesis of 2-oxabicyclo[4.1.1]octanes
    Xin-Yu Gao, Lei Tang, Xu Zhang, and Jian-Jun Feng* (冯见君, 湖南大学)
    Chem. Sci., 2024, 15, 13942-13948
    https://doi.org
    /10.1039/D4SC02998D

作者简介

高鑫雨 硕士研究生
湖南大学

本文第一作者,湖南大学化学化工学院硕士研究生,导师为冯见君教授。目前主要从事过渡金属催化的双环丁烷环加成反应研究。







冯见君 教授
湖南大学

本文通讯作者,湖南大学化学化工学院教授,博士生导师,德国洪堡学者,中国化学会高级会员。2007-2010 年在华东理工大学学习(硕士学位导师:施敏研究员);2008-2010 年期间在中科院上海有机化学研究所联合培养(指导老师:段伟良研究员);2013年博士毕业于华东师范大学(师从张俊良教授);2013-2014 年于上海药明康德新药开发有限公司担任有机合成高级研究员;2014-2017 年获聘华东师范大学讲师、晨晖学者;2017-2020 年获德国“亚历山大・冯・洪堡基金会(Alexander von Humboldt-Stiftung)”资助在柏林工业大学与 Martin Oestreich 教授合作开展有机硅合成研究;2021 年入选国家高层次人才青年项目(海外),主持国家级和省部级项目 4 项。现以通讯作者和第一作者在 J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,ACS Catal.,Chem. Sci. 等期刊发表高水平论文近 40 多篇。担任 Nature Chemistry, J. Am. Chem. Soc.,Nature Communications, Angewandte Chemie, ACS catalysis 等国际著名期刊审稿人。目前课题组在双环丁烷等张力环化学领域取得良好积累和多项成果。课题组长期招聘博士后、研究助理和访问学生。热忱欢迎热爱化学、努力工作、用心生活的同学加入本课题组共同奋斗和成长。同时期待与药物化学家们和制药企业开展生物电子等排置换的新药研发合作。

  • 课题组主页:
    https://grzy.hnu.edu.cn/site/index/fengjianjun

  • 联系方式:
    jianjunfeng@hnu.edu.cn

期刊介绍

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Chem. Sci.

2-年影响因子*7.6
5-年影响因子*8.0
JCR 分区*Q1 化学-综合
CiteScore 分14.4
中位一审周期33 


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* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

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