近日,化学领域国际权威期刊ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION在线发表了药学院姚和权/林爱俊团队题为“Copper-Catalyzed Enantioselective Radical Desymmetrizing Cyclization of Cyclopentenes: Access to Chiral 2-Azabicyclo[2.2.1]heptan-3-ones” 的最新研究成果(Hot Paper)。药学院2023级博士研究生钟竞和2023级硕士研究生李梦娴为本论文共同第一作者,姚和权教授和林爱俊教授为本文共同通讯作者,中国药科大学为本文唯一通讯单位。
2-氮杂双环[2.2.1]庚烷及其衍生物作为一类核心结构单元,广泛存在于具有生物活性的天然产物和药物分子中。这类化合物凭借其独特的刚性三维构象、高sp³碳杂化比例以及优异的生物活性等特征,在药物化学和生物医药领域展现出重要的应用价值。然而,由于该类化合物同时存在显著的环张力与多个手性中心,其高对映选择性合成及后续结构修饰面临巨大挑战,成为制约基于该类骨架的手性药物开发的瓶颈问题。针对这一关键科学问题,开发高效、高选择性的合成策略以实现多取代手性桥环骨架的精准构建,不仅能够深化对环张力调控与手性诱导机制的理论认识,更可为药物发现中的先导化合物优化提供关键结构模块,具有重要的学术价值和广阔的应用前景。
近年来,姚和权/林爱俊团队聚焦具有重要生物活性的分子片段,基于非活化烯烃双官能团化以及环化去对称化等策略,系统构建了多种手性(杂)环与高张力桥环化合物,取得了一系列重要研究成果(Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 2884–2888;Nat. Commun.2020, 11, 2544;Nat. Commun.2021, 12, 6627;J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 11364–11376;Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202211988;Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202313404; ACS Catal.2024, 14, 8739−8747;Nat. Commun. (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-66363-x)。在上述工作基础上,研究团队近期开发了一种铜催化对映选择性自由基去对称化环化反应新策略,成功实现了手性过氧及烷基取代的2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-酮类化合物的高效合成。该反应具有优异的对映和非对映选择性,广谱的底物适用性,灵活的结构修饰性等特点。值得注意的是,过氧取代产物可经立体发散性转化,制备多种6-羟基衍生物的立体异构体。研究团队还通过DFT理论计算,深入揭示了反应过程中手性控制的关键机制。该研究工作为手性桥环化合物的构建提供了新思路,实现了非活化内烯的对映选择性自由基双官能化,拓展了2-氮杂双环[2.2.1]庚烷类化合物的合成方法。
以上研究工作得到了国家自然科学基金面上项目(NSFC22371299),江苏省自然科学基金(BK20242068),多靶标天然药物全国重点实验室自主研究课题项目(SKLNMKF202401)和中央高校基本科研业务费专项资金(2632024ZD09)资助。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202521476.

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(供稿单位:药学院,撰写人:刘华)

