光学纯脂肪族有机叠氮化物被认为是有机合成中的多功能合成子，能够进行广泛的转化，包括Curtius重排、Staudinger反应、Huisgen“点击”反应等。尽管在近几十年中付出了巨大努力并取得了显著进展，但将叠氮基团催化不对称地引入有机分子中仍然相对罕见。迫切需要一种通用方法，能够高效且对映选择性地在复杂分子中引入叠氮基团。显然，以高化学选择性、区域选择性和立体选择性为特征的直接C(sp³)−H键叠氮化是一种更具吸引力且成本效益更高的策略，能显著缩短合成路线，并实现复杂分子的高效后期修饰。在前期工作基础上，课题组开发了一种高度对映选择性的α-C(sp³)−H叠氮化反应，适用于复杂羰基化合物，使用TMSN3作为叠氮源。通过利用光诱导铜催化的芳基自由基介导的分子内1,5-HAT策略，该反应可以在温和条件下顺利进行，生成具有卓越化学选择性、区域选择性和对映选择性的手性脂肪族有机叠氮化物。这一化学反应的成功归功于结合手性配体修饰和配体自组装的配体进化策略。这一方法表现出显著的官能团兼容性，能够在多种生物活性天然产物、药物和复杂分子中引入叠氮基团。此外，生成的手性α-叠氮羰基产物易于进行后续转化，便于合成高价值的非天然氨基酸衍生物，并且可以作为点击化学的连接平台，直接将叠氮基团引入复杂生物活性化合物中。因此，该方法的多功能性突显了其在生物活性测试和药物开发中进一步应用的潜力。机理研究与DFT计算结果表明，C−N键的形成是通过α-羰基自由基与铜(II)上的叠氮基团之间的远程SH2机制实现的，而高对映选择性则由与铜(II)相连的叠氮基团以及DPPM的苯环构建的紧凑活性手性空间所保证。
华中师范大学化学学院博士研究生张赫和武汉大学化学与分子科学学院博士研究生古维为该论文的共同第一作者，华中师范大学张国柱教授、郭瑞研究员，以及武汉大学戚孝天教授为本文通讯作者。
