韩国先进科学技术研究所Sungwoo Hong：双环[1.1.0]丁烷的光催化重构生成含氧双环化合物

本文背景在于药物化学中苯环骨架的平面性限制了三维形状和水溶性，因此发展饱和生物电子等排体如双环[2.1.1]己烷（BCHex）成为重要策略，其中引入氧原子可进一步提升性质，但现有方法难以高效构建含氧BCHex骨架。研究目的是开发一种可见光催化的双环[1.1.0]丁烷（BCB）开环-关环策略，选择性生成5-氧杂-BCHex等含氧双环化合物，并实现路径控制的发散性合成。结论表明，该光催化方法利用吡啶-N-氧化物作为氧烯体，通过能量转移引发BCB桥头C-C键断裂，生成β,γ-不饱和-1,2-二酮中间体，进而经分子内Paterno-Büchi环加成高效得到5-氧杂-BCHex；通过调节反应条件，可进一步转化为羟基环戊烯酮或环丙烷并合γ-内酯。该方法具有广泛的底物适用性、官能团耐受性，并成功应用于复杂药物分子的后期官能化，为药物设计提供了新的三维含氧骨架。