作者：石油醚

本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者来自西安交通大学的博士研究生徐鸣为我们分享。

2022年11月7日， Angew. Chem. Int. Ed.在线发表了来自西安交通大学李鹏飞教授团队题为「Diboron(4)-Catalyzed Remote [3+2] Cycloaddition of Cyclopropanes via Dearomative/Rearomative Radical Transmission through Pyridine」的研究论文。

西安交通大学李鹏飞教授课题组在多年来硼化学和新催化反应研究基础上，提出一种以硼中心自由基代替过渡金属催化剂的思路，实现了底物范围远超相关金属催化剂的环加成反应（JACS, 2022, 144, 8870）。接着，针对已知[3+2]环加成反应依赖于近程启动基团的局限性，提出自由基经杂芳环透射传递的概念，利用简单的联硼酸酯为催化剂前体，实现了远程启动的4-吡啶基环丙烷与烯烃和炔烃的 [3+2] 反应。该反应提供了一种模块化、原子经济、无金属参的高效一步合成吡啶取代环戊烷、环戊烯以及双环[2.1.1]己烷的新方法。

“Diboron(4)-Catalyzed Remote [3+2] Cycloaddition of Cyclopropanes via Dearomative/Rearomative Radical Transmission through Pyridine.

Ming Xu, Zhijun Wang, Zhaohui Sun, Yizhao Ouyang, Zhengwei Ding, Tao Yu, Liang Xu and Pengfei Li*

Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214507. doi: 10.1002/anie.202214507”

Q1. 请对“Diboron(4)-Catalyzed Remote [3+2] Cycloaddition of Cyclopropanes via Dearomative/Rearomative Radical Transmission through Pyridine”作一个简单介绍。

环状结构如吡啶、环戊烷或者它们的组合在小分子药物和天然产物中是重要的结构单元。同时，双环[2.1.1]己烷化合物也作为邻位或间位取代苯的三维生物电子等排体而受到药物研发领域的重点关注。然而现有合成多取代环戊烷、双环[2.1.1]己烷的方法往往步骤较长、操作复杂，且取代类型较少。因此，发展快速、模块化构建带有吡啶取代五元碳环及双环[2.1.1]己烷类化合物的方法对拓展药物结构空间具有重要的价值。本文提出了自由基经杂芳环透射传递的概念，利用简单的联硼酸酯为催化剂前体，实现了远程启动的4-吡啶基环丙烷与烯烃和炔烃的 [3+2] 反应，提供了一种模块化、原子经济、无金属参的高效一步合成吡啶取代环戊烷、环戊烯以及双环[2.1.1]己烷的新方法。

Q2.有关本课题在研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢？

本次研究遇到的困难之一是吡啶取代三元环底物的高效制备问题。通过大量查阅期刊及专利文献后，我们发现通过直接偶联的办法便能制备大多数底物。

Q3. 本次研究中，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？

最辛苦的和最烧脑还是来自于精神上，我十分想解决这类反应共有的一个局限性问题，即当吡啶邻位有取代基时，该反应难以进行。如何从机理或催化剂结构的角度解决这个问题？它每天都在困扰着我。

Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢？

不对称硼自由基催化在许多反应中应当具有很大的潜力，但手性硼催化剂的设计与合成具有相当的挑战性，因此未来我将在不对称硼自由基催化方向进行深入的研究，目前已经在进行硼催化剂的设计和反应尝试当中。

Q5. 最后，有什么想对各位读者说的吗？

科研，其实也是生活的一部分，而生活理应充满挑战而非挫折！

1、花有重开日，人无再少年。既要珍惜时间，也要充分利用时间。任时间飞逝，也要保持一颗少年的、好奇的和热爱探索的心。

2、相逢伴酩酊，何必备芳鲜。与有机相逢，既要“酩酊”般沉浸其中，也要多与良师益友沟通交流，千万不可因负面结果而自闭不前。思想的“火花”真实存在！

作者教育背景简介

教育背景：

2011-2015 同济大学-井冈山大学联合培养（本科）

2015-2018 西北农林科技大学（硕士）

2018-至今 西安交通大学（博士）

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