连续季碳手性中心（Contiguous Quaternary Carbon Stereocenters, CQS） 是最具合成挑战性的结构之一，也是广泛存在于复杂天然产物和重要生物分子实体中的关键组分。当CQS嵌入多环并环或桥环骨架中时，它们的合成挑战更是变得困难重重，这主要是由于分子骨架的刚性和空间斥力所造成的。目前，只有少数的例子可以在单一的底物上一步形成连续的四个季碳手性中心且实现多个CQS的逻辑是利用线性进行多步合成，在预先制备的含手性中性的底物的基础上构建第三和第四个季碳手性中心。因此，为了一步构建含有三个及三个以上的季碳手性中心的多环并环化合物还需要探索一种高效且高对映选择性地合成方法。
中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室徐涛教授课题组，提出了一种合理的假设，即在可见光下的照射下通过能量转移(EnT)的分子内催化[2+2]环加成可能是一个可行的反应来构建多个含有CQS的多环并环体系。在催化量光敏剂Ru(bpy)3(PF6)2的作用下，可以高效且高对映选择性地一步构建具有三个或四个季碳手性中心的多环并环骨架。该方法学底物适用范围广，无论是对位阻还是电性都具有很好的兼容性。通过对该反应机理的探索发现，在可见光照射下，二烯烃侧链经过能量转移产生双自由基，再与芳杂环发生7-endo的环化反应得到终产物，这一反应机制是对先前已知的苯并杂芳基活化途径的补充，并可能在自由基介导的反应发展中得到进一步的应用。
图注：[2+2]环加成反应成功构建多个含有CQS的多环并环体系
研究成果以“Catalytic diastereoselective construction of multiple contiguous quaternary carbon stereocenters via [2 + 2] cycloaddition and mechanistic insight”为题，发表在期刊《Chinese Chemical Letters》上，DOI：org/10.1016/j.cclet.2022.06.047。该项研究获得基金委优秀青年基金，面上项目和山东省杰出青年科学基金项目的资助。
链接地址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841722006234
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