廈門大學化學化工學院卓春祥教授課題組在鉬催化的脫氧環丙烷化反應研究取得重要進展，相關研究成果以“Molybdenum-Catalyzed Deoxygenative Cyclopropanation of 1,2-Dicarbonyl or Mono-carbonyl Compounds”為題發表於《德國應用化學》（Angew.Chem.Int. Ed. 2021，doi: 10.1002/anie.202103429）。
環丙烷作為一類獨特且重要的結構單元，廣泛存在於許多具有重要生物活性的天然產物和藥物分子中。在已有的眾多環丙烷合成策略中，通過過渡金屬卡賓中間體與烯烴的環丙烷化反應，是一種簡潔和高效的方法。該類反應中的金屬卡賓物種，通常由過渡金屬（如Rh，Pd，Cu，Au等）與ɑ-重氮羰基化合物作用而生成。然而，高能量的重氮化合物具有潜在的爆炸性，這導致其在使用、儲存和運輸中均必須格外小心。其次，合成取代的重氮化合物往往需要使用危險的試劑和多步的合成操作。囙此，開發操作上安全，且廉價易得的重氮化合物替代物作為金屬卡賓前體，將會使該方法在合成化學上具有更廣闊的應用前景，尤其是在工業合成應用中。
近日，卓春祥教授課題組通過使用金屬鉬催化的策略，實現了操作安全、方便易得的1,2-二羰基化合物作為危險的重氮化合物的替代物，並與非活化的烯烴直接發生脫氧環丙烷化反應。這是首例鉬催化的1,2-二羰基或單羰基化合物的直接脫氧環丙烷化。使用商業可得的鉬催化劑和三價膦或矽烷作為還原劑，反應可以以專一的區域選擇性和中等到優秀的收率獲得一系列取代的環丙烷。該類反應操作簡單、安全，並可以應用於環丙烷產物的克級規模製備和一些天然產物及藥物分子衍生物的後期官能團化。令人欣喜的是，這個鉬催化體系同樣可以應用於簡單單羰基化合物的直接脫氧環丙烷化反應。該策略既避免了對危險的重氮化合物的合成和使用，又簡化了環丙烷的合成路線。值得一提的是，這也是通過鉬催化的區域專一性脫氧反應來實現1,2-二羰基化合物直接作為卡賓等價物的首例報導。
該研究工作在卓春祥教授指導下完成，博士研究生曹利亞為該論文的第一作者，碩士研究生羅建南、研究助理姚家盛、博士研究生王德庫和董遠清參與了部分研究工作、該研究工作中的計算化學部分由中國科學院上海有機化學研究所的鄭超副研究員完成。研究工作得到了廈門大學南强A計畫、國家高層次人才計畫的資助。
論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103429
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