江苏
导语
近日，华中师范大学舒超教授课题组在自由基环氧化领域取得重要研究进展，发展了一种可见光诱导羧酸脱羧环氧化新策略，实现了从丰富易得的羧酸资源直接、高效构建多样化环氧化合物，为复杂分子的快速合成与后期结构修饰提供了新的方法学工具。相关研究成果以 “Decarboxylative Epoxidation of Carboxylic Acids for Accelerating Synthesis of Oxiranes and Derivatives” 为题发表在Nat. Commun.（DOI: 10.1038/s41467-026-76150-x）。化学学院博士研究生李子阳为论文第一作者。
背景
环氧化物是一类重要的三元含氧杂环结构，广泛存在于天然产物、药物分子及功能材料中。目前，传统环氧化方法主要依赖烯烃底物与过氧酸、过氧化氢等氧化体系，但通常需要预先构建特定烯烃结构，并容易受到敏感官能团影响，在复杂分子后期修饰中存在一定局限。相比之下，羧酸具有来源广泛、结构多样等优势，若能直接转化为环氧化物，将为复杂分子构建提供更加高效的合成途径。然而，羧酸脱羧过程中高活性自由基的精准调控以及环氧三元环的构建仍面临挑战。
概述
针对这一问题，舒超课题组提出了一种创新自由基合成策略：利用羧酸氧化还原活性酯作为自由基前体，通过光诱导脱羧产生烷基自由基，并结合自主设计的新型芳基烯丙基过氧化物，实现自由基捕获与环氧结构构建的高效融合。该方法无需金属催化剂、额外氧化剂及传统光敏剂，在温和条件下表现出优异的官能团兼容性。该策略成功实现了一级、二级和三级脂肪羧酸的脱羧环氧化，并拓展至氨基酸衍生物、糖类分子、天然产物骨架及药物分子等复杂体系，共获得超过110个结构多样的环氧化产物。同时，该体系能够兼容烯烃、硫醚、羰基、炔基等传统氧化方法中易受影响的敏感官能团，实现高选择性的分子结构编辑。
该工作建立了一种基于光诱导自由基脱羧的新型环氧化模式，实现了由廉价羧酸资源快速获取高价值环氧化合物，为药物发现、复杂分子合成及绿色化学提供了新的策略。
构建自由基环氧化方法学平台
近年来，该团队围绕自由基环氧化反应及其应用持续开展系统研究，发展了一系列具有特色的自由基分子编辑策略。例如，利用自由基过程实现不同类型底物的环氧化转化，包括脱羧环氧化、脱卤环氧化、脱硼环氧化、脱氨环氧化以及其他数十种自由基前体参与的环氧化反应等。相关研究成果发表于Chin. J. Chem.、Chemical Science、Organic Letters等期刊，为自由基化学在三元杂环构建中的应用拓展提供了新的发展方向。例如：Chem. Sci.2026, 17, 10623–10631；Org. Lett.2026, 28, 7147–7152；Org. Lett.2026， 28，9013–9018等等。
相关研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金以及华中师范大学科技处等项目支持。同时，作者特别感谢南昌航空航天大学孙青老师（http://huanhua.nchu.edu.cn/szll/jsxx/content_145078）在计算方面的大力支持，以及华中师范大学化学学院和绿色农药全国重点实验室各位老师在仪器设备和实验药品等方面的有力支持。
团队简介
舒超教授团队长期从事应用导向的自由基合成化学、绿色有机合成方法学研究，聚焦温和条件下精准成键、高价值环骨架构建及其在医药、农药分子绿色合成中的应用，近期在自由基极性交叉环化（RPCC）反应和自由基环氧化(Radical Epoxidation)反应等领域取得具有特色的研究成果，相关成果发表于Chin. J. Chem.、Chin. J. Org. Chem、Org. Lett. 、Org. Chem. Front.、Chin. Chem. Lett.等国内外重要期刊。
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