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导读
由香港科技大学（港科大）化学系孙建伟教授和林振阳教授领导的研究团队，成功发现催化对映选择性II 型[5+2]环加成反应，并就合成手性桥联多环结构的挑战提供了应对方案，尤其是那些带有桥联七元环亚单元的复杂分子结构。这种崭新的方法使用了3-氧化吡喃叶立德分子，能控制合成分子的形状，有望日后能快捷又有效地合成更多其他复杂化合物，包括一些重要的天然合成物和药物分子。
手性桥联多环结构，尤其是带有桥联七元环亚单元的结构，是一种复杂而又非常重要的分子结构，常见于自然界的天然合成物和一些有用的药物中，但过往要合成这种复杂的分子结构非常困难。
在现有的方法中，多功能偶极分子（例如 3-氧化吡喃叶立德分子）内 [5+2] 环加成是少数能够合成此类复杂分子又比较有效的方法。这次研究是催化对映选择性 II 型环加成首次成功合成分子，可说是在合成复杂天然合成物方面上的重大突破。
研究团队在催化不对称氧化吡喃叶立德的type II型[5+2]环加成反应中，要实现高对映选择性控制的同时，更成功克服了产生反Bredt规则的高张力双键的挑战。与过往的共价催化策略不同，这次研究是首次将非共价的手性酸催化策略应用到氧化吡喃叶立德的环加成反应中，为该类反应的不对称控制提供了新方向。值得一提的是，由研究团队的实验室所发展的SPHENOL骨架衍生的手性磷酸在该类环加成反应中表现出了优异的效果。手性磷酸具有双重作用，既作为决定速度的烯醇化过程的催化剂，又作为对映体选择性C-C键形成的手性催化剂。
催化不对称氧化吡喃叶立德的type II型[5+2]环加成反应示意图。
透过这个崭新的催化方法，期望将能合成各种多功能的桥环结构，而且这些结构本身亦是关键中间体，有潜质能进一步再合成一些重要的天然合成物和药物分子。孙教授补充：「这个策略不但可以扩展到其他不对称环加成反应，更为复杂分子的快速合成和多样化提供了基础。」
这项研究已于2025年5月在《Nature Synthesis》期刊上发表。
来源：香港科技大学快讯
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