图 利用三向重排反应实现立体选择性骨架重构
在国家自然科学基金项目（批准号：22301123）资助下，南方科技大学董哲团队与余沛源团队合作，在周环反应研究方面取得进展。相关成果以“三向重排反应促进的立体选择性骨架重构（Leveraging Triatropic Rearrangements for Stereoselective Skeletal Reshuffling）”为题，于2026年1月8日在线发表于《科学》（Science）杂志上。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adw3340。
周环反应由于环状过渡态的约束，反应过程往往具有较好的立体选择性，可快速高效构筑复杂分子，极大丰富了有机化学的合成工具，有力推动了前线轨道理论的发展。利用周环反应实现环状分子的环系调整具有重要意义，但长期受限于化学选择性、区域选择性和立体选择性不高等诸多难题。
针对上述挑战，该研究团队开发了一种全新的三向重排周环反应，可在同一过渡态中高立体选择性断裂三根σ键，同时形成两根σ键和一根π键，为饱和体系的碳碳键断裂与重组提供了新思路。该周环反应可实现手性环氧化合物的立体专一性脱氧碳碳键构建，也可实现环外烯烃/无环烯烃形式上的1,2-氢迁移或1,2-炔基迁移。主要机制为：以偕二硼基甲烷负离子为亲核试剂，使环氧基团开环并生成具有三个明确连续中心的环状硼酸酯，经由溴化锌介导转金属化后，生成有机锌化合物并参与三向重排反应，最终得到烯基硼酸酯产物。利用该反应，可高效高选择性地将手性环己烯转化成手性环戊烷，也可通过与Diels-Alder [4+2]环加成反应耦合，快速制备手性五元环化合物。该研究充分展现了三向重排反应的巨大潜力，为新反应开发和复杂药物分子骨架构建提供了新方法。