Angew. Chem.：超分子模板调控的液相[2+2]光化学反应：原位高立体选择性合成环丁烷衍生物

环丁烷衍生物广泛存在于具有生物活性的天然产物与功能分子中，具有官能团的环丁烷衍生物在制备新型框架结构以及新型材料中显示出良好的应用前景。[2+2]光化学反应是制备环丁烷衍生物的重要方法。这类反应看似简单，然而要实现其高效转化实则非常困难。目前该类反应的研究主要局限在固相体系中，这主要是因为在固相中分子排列较为紧密有序，分子运动范围受到一定的限定，有利于光化学反应的进行。与此相比，由于液相体系中溶剂效应、熵效应以及烯烃异构化等因素的影响，[2+2]光化学反应则非常复杂，主要存在反应效率低、底物分子局限性大及超分子模板的难移除等系列问题。

近日，西北大学化学与材料科学学院韩英锋教授（点击查看介绍）课题组在其前期系统工作的基础上，首次报道了液相体系下金属卡宾模板控制的 [2+2]光化学反应，原位高效高立体选择性的合成了系列高纯度官能团化的环丁烷衍生物，建立了一种高效制备路线。该团队利用双核金卡宾与含有氮杂环或者羧基的功能分子结合，成功构建了同时具有Au-N键与Au-Carbene键的有机金属矩形框架。在该类金属框架结构中，两个双键处于几乎平行的位置并且距离小于4.2 Å，满足Schmidt规则，具备进行[2+2]光化学反应的必备条件。此外，该类体系在有机溶剂中溶解性好，溶液颜色浅等特点都有助于反应的顺利进行。在365 nm光照作用下，金属框架结构中两个功能分子中烯烃官能团通过[2+2]光化学反应形成环丁烷，同时Au-N键发生断裂，环丁烷衍生物可以被原位释放出来，通过非常简便的手段能够成功地将其分离，并研究了该类衍生物在合成卡宾前驱体方面的应用。

此项研究提供了一种简便高效的利用超分子模板来构筑新型环丁烷衍生物的新策略，该策略有望被应用于新型多环丁烷衍生物体系及相关新型材料的构筑及修饰，该工作同时为环丁烷衍生物的后续运用提供了新思路。研究工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，并且被评为VIP论文。

该论文作者为：Li-Li Ma, Yuan-Yuan An, Li-Ying Sun, Yao-Yu Wang, F. Ekkehardt Hahn, Ying-Feng Han

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Supramolecular Control of Photocycloadditions in Solution: In Situ Stereoselective Synthesis and Release of Cyclobutanes

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201900221

导师介绍

韩英锋

https://www.x-mol.com/university/faculty/9705

（本稿件来自Wiley）