近日，在我校物理與化學(xué)學(xué)院學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃支持下，光電材料制備與檢測(cè)學(xué)科團(tuán)隊(duì)武文彪博士與湖南大學(xué)馮見(jiàn)君教授團(tuán)隊(duì)合作以第一作者身份在國(guó)際頂級(jí)期刊《Nature Communications》（中科院一區(qū)，IF = 14.7）發(fā)表題為《Enantioselective formal (3?+?3) cycloaddition of bicyclobutanes with nitrones enabled by asymmetric Lewis acid catalysis》的研究論文。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通過(guò)采用三維結(jié)構(gòu)剛性橋環(huán)對(duì)平面結(jié)構(gòu)的芳烴進(jìn)行等排置換，是顯著提升候選藥物水溶性及代謝穩(wěn)定性的一個(gè)有效策略。然而，當(dāng)前面臨的一大挑戰(zhàn)在于，缺乏高效的不對(duì)稱合成的策略來(lái)制備該類橋環(huán)分子，這一現(xiàn)狀嚴(yán)重阻礙了其在藥物研發(fā)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

本研究創(chuàng)新性地引入了雙齒螯合雙環(huán)丁烷（BCB）作為底物，用以穩(wěn)定手性誘導(dǎo)環(huán)境，并巧妙地運(yùn)用了Co(II)/PyIPI手性Lewis酸不對(duì)稱催化體系，成功實(shí)現(xiàn)了BCB與硝酮之間的高效率不對(duì)稱（3+3）環(huán)加成反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與理論計(jì)算，深入揭示了這一反應(yīng)中的不對(duì)稱誘導(dǎo)機(jī)制，從而為合成在藥物研發(fā)中具有極高應(yīng)用價(jià)值的手性氮雜-雙環(huán)[3.1.1]庚烷衍生物提供了一條既高效又原子經(jīng)濟(jì)的新途徑。

此方法學(xué)上的突破，不僅為未來(lái)Lewis酸催化BCB進(jìn)行不對(duì)稱環(huán)加成反應(yīng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更為后續(xù)合成相關(guān)手性生物電子等排體及其在手性藥物開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。

全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52419-x

（一審：張莎莎；二審：侯蓉；三審：歐陽(yáng)斐）