近日，国际顶级学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)在线刊发了浙江师范大学化学与材料科学学院化学系制药中心张岩课题组完成的最新研究成果“Photocatalytic C–C Cleavage of Methylenecyclobutanes for γ,δ-Unsaturated Aldehydes by Strain Release”，DOI：10.1002/anie.202300166。Angewandte Chemie是当前国际化学领域最具影响力的综合性刊物之一，最新影响因子为16.8。该研究工作在张岩副教授（第一兼通讯作者）的指导下，由2022级硕士研究生赵春航、2020级硕士研究生马婵婵以及2021级硕士研究生蔡圳枝主要参与完成。浙江师范大学为论文第一完成单位。

该论文报道了稳定化自由基形成及张力释放控制下的烯基环丁烷开环合成γ,δ-不饱和醛类化合物。一般来讲，自由基对烯烃加成的结果集中于两大类，一是实现原有烯基1,2-双官能团化（包括含重键基团的迁移）；二是发生1,5- 或者1,6-氢迁移实现模型化的远程双官能团化。而本研究发现了另一种自由基对烯烃加成转化形式，其借助稳定化自由基导向的自由基转移实现了形式上的1,4-双官能团化，得到磺酰基取代的γ,δ-不饱和醛。值得一提的是，所得到的产物中的磺酰基基团可以很容易的被去除，这实际上也体现了课题组之前所提倡的可移除性自由基策略（removable radical strategy）的应用(Chem. Sci. 2021, 12, 15727-15732、Green Chem. 2022, 24, 3697-3703)。 

  这种反应设计要考虑使用适当地自由基源，为使自由基片段通过简单处理可以移除，而不成为合成目标物的“尾巴”，尤其体现在天然产物和药物分子的合成设计中。课题组将以上合成策略成功应用到了具有良好抗菌活性的天然产物具翅草胡椒酮A（Alatanone A）的全合成中。利用我们发展的选择性开环方法作为最关键的第一步得到产品3-1，再经过三步转化可以获得目标分子。

 实际上，过去关于环丁醇的C–C键活化已多有报道，但往往是先经过过渡金属介导的电子转移形成环丁氧自由基中间体，然后快速开环形成具有酮羰基的线性烷基自由基。所以从反应机制上来说，本研究的独特之处在于，首先是自由基对于烯基片段的区域选择性加成，接着环丁基片段上发生关键的C–C键均裂，导致原有双键恢复并同时产生热力学更稳定的新自由基。控制实验进一步表明，开环之后得到的E构型产物可以在光催化剂和光照条件下进一步发生一定程度的异构化得到Z型产品。

编辑：姜雯静