9月1日消息,Nature Chemistry当日发表一项合成化学突破(作者Chengmi Huang、Shuang Deng、Guoyin Yin等):通过镍催化炔烃、有机卤化物与二硼试剂的串联偶联反应,建立了可切换的自由基与有机金属"分选"(sorting)范式,实现复杂烯烃骨架的可编程合成。
区域异构体、立体异构体及共轭同系物对分子功能影响深远,但它们的"一步可编程"合成长期被视为合成化学的艰巨挑战——传统方法依赖预设计底物或刚性反应路径,限制了结构多样性。该工作在同一操作中同时实现炔烃双官能化的区域选择性调控与独特立体选择性调控,获得罕见的1,2-反式与2,1-顺式烯烃;并通过两个炔烃的受控引入构筑共轭同系物,实现两种共轭二烯产物的发散性合成——这类发散合成此前鲜有报道。
机理研究揭示:配体的电子性质调控有机金属物种与自由基的生成比例,而各类自由基固有的金属结合能力进一步调节其反应性,二者共同决定产物选择性。这种"开关式"选择性控制正是"可编程"的核心。
对药物化学与精细化工而言,烯烃骨架广泛存在于活性分子与材料单体中,区域/立体异构体往往具有截然不同的生物活性。该策略若与自动化合成平台结合,有望成为按需构建特定烯烃异构体的通用工具,缩短先导化合物结构 diversification 的周期。
(来源:Nature Chemistry)