近日，浙江师范大学校聘杰出教授邓卫平课题组在双环[1.1.0]丁烷环加成反应构建三维（3d）骨架领域取得新进展。相关成果以题为“eu(otf)3-catalyzed formal dipolar [4π 2σ] cycloaddition of bicyclo[1.1.0]butanes with nitrones: access to polysubstituted 2-oxa-3-azabicyclo[3.1.1]heptanes”的研究论文发表在国际权威综合性化学期刊angewandte chemie上（angew. chem. int. ed. 2024, e202318476）。
双环[2.1.1]庚烷（bcheps）是新型的取代芳基化合物的3d生物电子等排体，该类骨架在药物设计和开发的重要地位日益凸显。为了一步丰富bcheps的结构，双环[1.1.0]丁烷参与的环加成反应作为合成该类分子的重要方法，愈发得到有机合成化学家们的广泛关注。但目前该骨架报道依然较少，且集中在通过自由基反应构建全碳bcheps，含有杂原子乃至多个杂原子的bcheps的合成并未得到实现。
针对这一挑战，基于课题组对于偶极环加成反应的研究兴趣，本研究工作首次实现了eu(otf)3催化的双环[1.1.0]丁烷环与1,3-偶极子硝酮的 [4π 2σ]环加成反应，并高效构建了一类全新的含有双杂原子的2-氧杂-3-氮杂bcheps骨架。该催化反应体系条件温和，底物普适性好。此外，作者通过将该骨架引入到药物分子rupatidine中展示了其在药物合成中潜在的应用性。这一工作进一步丰富了双环[1.1.0]丁烷环加成化学的内涵，有望为药物分子研发提供新的优势骨架。
浙江师范大学手性药物绿色合成团队，始终围绕手性杂环骨架和手性药物中间体的设计合成与应用开展研究，近期在催化不对称反应构建手性杂环骨架（angew. chem. int. ed. 2022, 61, e202210207; angew. chem. int. ed. 2022, 61, e202203661）以及手性模块化合成分子砌块（angew. chem. int. ed. 2022, 61, e202117079; sci. china chem. 2023, 66, 2810-2816; green synth. catal. 2024, org/10.1016/j.gresc.2023.11.007）的研究中取得一系列进展。这项工作是继上述研究工作基础之上，在杂环化合物合成研究领域取得又一新进展。
浙江师范大学为该论文第一单位和通讯单位，化学与材料科学学院博士后张键为第一作者，浙江师范大学双龙学者郑汉良博士为该工作的理论计算部分做出了重要贡献。该论文工作得到了“手性催化合成”浙江省领军型创新团队，国家重点研发计划重点专项和浙江师范大学启动经费的资助。
编辑：姜雯静