科研成果I 配体精准调控 ,发散合成新突破: 吕雷阳团队实现偕二氟环丙烷与烯酰胺的化学与区域选择性双重控制
信息来源:中国人民大学化学与生命资源学院公众号 发布日期:2026年7月28日
化学选择性与区域选择性的精准调控,是有机合成领域的核心挑战之一。简单说,就是如何让多个可能发生反应的“位点”只按人们期望的方式成键,并且只在期望的位置成键。传统做法往往需要为每种目标产物专门设计不同的原料,而发散性合成则追求“一材多用”——从同样的起始原料出发,仅通过改变催化剂或配体等反应条件,就能定向获得结构迥异的多种产物。这种策略不仅更经济、更环保,还能快速搭建多样化的分子库,用于药物筛选和材料开发。
近年来,偕二氟环丙烷因具有显著的环张力和独特的碳氟键活化特性,逐渐成为构筑单氟烯烃及含氟杂环的重要三碳合成子。已有的研究大多只解决了开环后“在哪一侧反应”的问题(即区域选择性),而对于“形成什么类型的化学键”(化学选择性)以及同时兼顾两者的协同控制,仍然困难重重。另一方面,烯酰胺这类底物也颇具“两面性”——它的碳端和氮端都具有反应潜力,但如何精准区分这两个天然位点,并引导它们走向两条完全不同的偶联路径,一直是领域内的难题。
中国人民大学化学与生命资源学院吕雷阳团队在前期积累(Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e7706265;Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202517878; J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 24; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303271; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 13098; Chem. Sci. 2021, 12, 15511; ACS Catal. 2022, 12, 6495)基础上,再次取得关键突破。他们发展了一种配体导向的钯催化发散性开环交叉偶联策略,其设计精妙之处在于:仅通过变换膦配体的电性(富电子 vs. 缺电子)和空间位阻,即可调节钯中心的氧化加成/亲核进攻路径,从而实现同一底物体系中 C–N 键(烯酰胺氮端进攻)与 C–C 键(烯酰胺碳端进攻)形成的精准切换。该策略高效合成了两类产物:一类是氟代烯酰胺衍生物,另一类是多取代吡咯衍生物。该研究系统揭示了配体电子效应如何主导反应路径选择的内在规律,为今后设计更多发散性催化反应以及精准合成含氟功能分子提供了清晰的理论指导。
从药物化学视角看,这两类结构单元均具有重要应用价值。含氟烯酰胺片段可作为肽键的电子等排体,其引入常能改善药物的代谢稳定性和膜渗透性,并在多种激酶抑制剂和抗病毒药物设计中得到应用;而多取代吡咯则是众多天然产物和上市药物(如抗炎药、抗菌药、抗肿瘤药)的核心杂环骨架。本方法提供的模块化合成途径,有望加速含氟药物先导化合物的结构优化和多样性筛选。
相关成果已发表于中国化学会旗舰期刊 CCS Chemistry。
配体控制的钯催化偕二氟环丙烷发散性开环交叉偶联反应
该论文的第一作者为中国人民大学2023级硕转博研究生刘文豪同学。
Copyright ©2016 中国人民大学科学技术发展部 版权所有
地址:北京市海淀区中关村大街59号中国人民大学明德主楼1121B 邮编:100872
电话:010-62513381 传真:010-62514955 电子邮箱: ligongchu@ruc.edu.cn
京公网安备110402430004号