9月3日消息，据 C&EN 报道，一项发表于《自然·化学》的新研究利用光驱动方法，突破了有机合成中沿用近60年的"五元环规则"，使研究人员能够从单一类别的起始原料选择性构建两种不同类型的双环（bicyclic）结构（Nat. Chem. 2026, DOI: 10.1038/s41557-026-02238-y）。

苯环等平面芳环在200多年里主导着药物化学格局，但化学家 increasingly 希望用刚性三维分子结构取代它们——这类结构能更好地契合生物靶点，并在体内更难被代谢分解。然而，构建具有紧密缠绕双环的分子意味着挑战合成化学的"五元环规则"：当迫使链状分子闭合成六元中间体时，反应几乎总是默认生成更容易形成的五元环。

新研究的策略是：以开链前体——含氮骨架的酰胺系 aza-1,5-二烯——为起点，当铱基光催化剂吸收蓝光LED能量后，将能量传递给分子，触发光化学闭环。反应路径取决于氮上所连接的基团：当氮连接富电子基团（如苄基）时，反应完全按经典预期进行；而通过调控起始原料的电子性质，团队发现这一"长期约束是可以协商的，而非绝对"。

论文共同通讯作者、科罗拉多州立大学化学家 Robert S. Paton 通过计算建模揭示了反应的底层机理，说明电子效应如何改写环化选择性。这一方法为药物化学家提供了向分子中引入3D双环片段的新工具，有望加速先导化合物优化中"逃离平面度"（escape from flatness）的实践。 （来源：C&EN）