自由基加成裂解新策略，助力新藥開發

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南京工業大學化學與分子工程學院教授馮超團隊研發出一種新穎的自由基加成誘導β-裂解策略，具有原子經濟性高、反應條件溫和、底物適用范圍廣和區域選擇性高四大突出優勢，日前，相關研究以《自由基加成誘導β-裂解及其參與的遠程官能化研究》為題，在Chem上發表。

“自由基作為一種高活性物種，其參與的反應具有類型多樣、官能團兼容性廣等優點，被廣泛應用于藥物合成、高分子聚合等諸多領域。”據論文通訊作者馮超介紹，近年來，自由基合成轉化得到了快速發展，但是自由基中間體的生成通常需要高溫、紫外光輻射等苛刻條件或依賴于高活性前體。馮超表示，得益于可見光催化反應的蓬勃發展，近來在溫和條件下產生各類自由基中間體的方法也相繼得到開發。其中，β-裂解作為自由基中間體的基元反應雖然也得到一定發展，但總體受到的關注仍然較少。

論文共同第一作者、南工大研究生李欣表示，目前已報道的可見光催化β-裂解反應雖然在過去幾年中取得了顯著的進展，但仍存在著明顯的局限性：原料本身固有的性質對催化劑要求較高。此外，常規方法中所解離的分子片段往往作為廢棄物未加利用，大大降低了反應的原子經濟性，也不符合綠色低碳的理念。

針對現有自由基β-裂解反應的局限性，馮超團隊開發了一種新穎的自由基加成誘導β-裂解的策略。該策略將自由基產生與后續的β-裂解步驟分離，使得自由基產生不再受底物自身性質限制，大大拓展了反應的適用范圍。基于從前的研究，該團隊進一步發展了一種以4-異噁唑啉衍生物為受體，通過自由基加成/β-裂解的串聯過程高效構建β-氨基酮衍生物的策略。

論文共同第一作者、南工大研究生水洋表示，在實驗中，他們發現通過對底物結構的調控，該方法還可以進一步實現遠程碳氫鍵的官能化，經過一步反應構建多個官能團，極大提高了反應效率。該反應具有原子經濟性高、條件溫和、底物范圍廣、區域選擇性和立體選擇性高等優點。

此類自由基加成誘導β-裂解的策略為高效構建復雜β-氨基酮衍生物提供了高效便捷的新途徑，適用于多種類型底物，充分證明了該方法的實用性。“β-氨基酮類化合物具有多樣的活性，如局部麻醉、中樞神經興奮、肌肉松弛等，因此是藥物合成中的重要結構，具有重要價值。”馮超介紹說，生活中常見的達克羅寧、托哌酮、洛貝林等藥就含有此類片段，因此團隊研發出的加成裂解新策略有望在新藥開發中獲得廣泛的應用。