8月27日消息,Nature Chemistry发表了题为Programmable regiodivergent light-driven cyclization of acyclic 1,5-dienes unlocks rigid bicyclic architectures的研究论文(DOI: s41557-026-02238-y),第一作者为Ze-Xin Zhang。
控制自由基环化的区域选择性一直是合成化学的重大挑战,制约着从简单无环前体高效构建张紧、刚性双环骨架。分子内自由基[2+2]环加成中5-exo-trig优于6-endo-trig的动力学偏好(即所谓五元环规则,rule of five)长期主导反应选择性。该研究展示了可见光介导的氮杂1,5-二烯分子内[2+2]光环加成可突破这一经典规则:通过调节易去除酰胺N取代基的电子性质,研究人员重新编程初始能量转移驱动的环化事件,使反应从通常动力学占优的5-exo-trig路径转向6-endo-trig路径。
由此,结构相近的底物可被选择性地导向生成桥连双环[2.1.1]或极少被探索的并合双环[2.2.0]骨架,两类骨架均具备丰富的后续衍生化潜力。研究还通过大规模计算研究揭示了电子效应之间复杂相互作用如何控制反应区域选择性。
刚性双环骨架是众多药物分子与天然产物合成的关键结构单元,但传统方法构建此类张紧体系往往步骤冗长。该工作建立了一种可编程、光驱动的环化策略,在统一反应体系内实现不同双环框架的精确与选择性构建,为药物化学家按需定制刚性砌块提供了新工具,也展示了光激发能量转移催化在重编程反应选择性方面的能力。
(来源:Nature Chemistry)