近日，浙师大化学与生命科学学院朱钢国教授课题组在国际著名化学期刊Angewandte Chemie与Chemical Science上分别发表最新研究成果。
朱钢国教授课题组在Angewandte Chemie上在线发表了题为“Photocatalytic Sulfonylcarbocyclization of Alkynes Using SEt as a Traceless Directing Group: Access to Cyclopentenes and Indenes”的研究论文。
鲍德温(Baldwin)规则是设计和发展有机环化反应的基本原则，该规则认为，5-endo-trig自由基环化是不能发生的。尽管后来的研究表明，高张力分子可能发生该环化，但是，简单炔烃的5-endo自由基碳环化一直未能实现。本研究从简单、易得的末端炔烃出发，采用乙硫基为导向基团引发罕见的末端炔烃马氏自由基加成；通过分子内氢原子迁移活化远端惰性碳氢键；利用自由基离域促进5-endo-trig自由基环化；最后，β-断裂脱去乙硫基，同时产生环戊烯或茚类化合物，实现了首例可见光催化的无痕导向末端炔烃5-endo磺化-碳环化反应，为设计和发展anti-Baldwin规则的5-endo自由基环化反应提供了新思路。该方法已被成功用于抗糖尿病候选药物AM-6226中间体的合成，相比传统的路线(8步13%的总产率），本方法（3步44%的总产率）的合成效率显著提高，预计具有良好的应用前景。
浙师大化学一级学科博士点首届博士研究生周雨露同学是该论文的第一作者，朱钢国教授为论文通讯作者，浙师大为论文唯一完成单位。该工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和浙师大的经费支持。
另外，朱钢国教授课题组还与南开大学薛小松课题组合作，在国际著名化学期刊Chemical Science上发表题为“Solvent-controlled photocatalytic divergent cyclization of alkynyl aldehydes: access to cyclopentenones and dihydropyranols”（Chem. Sci. 2021, 12, 11420-11426）。Chemical Science是英国皇家化学会旗舰期刊，最新影响因子9.8，SCI分区属化学类一区。
环戊烯酮与二氢吡喃酮是重要的有机结构单元，广泛存在于医药、农药和天然产物中。朱钢国课题组之前发展了自由基介导的醛基碳氢键精准转化方法学(Chem. Sci. 2016, 7, 4134; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1898; Org. Lett. 2019, 21, 4187)，为羰基化合物的快速合成提供了有效方法。尽管这一策略取得了较大成功，已被国内外十多个课题组采用，但是，脂肪醛一直不能参与该转化。
本工作采用烯基自由基对脂肪醛加成，利用烯烃对邻位自由基的稳定作用促进氧自由基II的1,2-HAT或β-断裂反应，实现了一个溶剂调控的可见光催化炔基醛的自由基加成/环化串联反应，能够选择性合成环戊烯酮或二氢吡喃酮，从而为相关药物和天然产物合成提供了有效手段。值得一提的是，本工作仅需改变溶剂就能实现产物选择性的调控，反应操作简单，应用前景良好。控制实验与南开大学薛小松课题组的理论计算结果表明：DMA为溶剂时，可以通过DMA参与的1,2-HAT选择性生成环戊烯酮；而MeCN为溶剂时，由于其参与的1,2-HAT能垒过高，则通过能垒更低的β-断裂、6-endo环化生成二氢吡喃酮。
该项目得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和浙师大的经费支持。浙师大2018级硕士研究生朱海倩同学（完成主要实验）、生化学院教师郑汉良博士（DFT理论计算）和2017级硕士研究生张峻华同学（最早发现该反应）为论文的共同第一作者，南开大学薛小松和朱钢国教授为论文的共同通讯作者，浙师大为论文第一完成单位。
编辑：赵菡婧
