近日,我校化学化工学院陈树峰、明佳林教授团队在国际顶级学术期刊Nature Communications(《自然·通讯》)上,发表题目为“Synthesis of benzoheterocycles by palladium-catalyzed migratory cyclization through an unexpected reaction cascade”(https://doi.org/10.1038/s41467-025-58633-5)的重要研究成果。该团队实现了膦杂吲哚及其他吲哚类化合物的高效合成,并且发现了独特的反应机理。该研究工作由李文聪博士担任第一作者,我校为第一完成单位,我校化学化工学院陈树峰教授、明佳林教授为共同通讯作者,郑州大学蓝宇教授团队提供了重要的理论计算支持。

该研究创新性地开发了一种钯催化α-溴代烯烃迁移环化反应的新策略,成功实现了包括膦杂吲哚在内的多种苯并杂环化合物的高效合成。与传统的合成方法相比,该策略无需预先在芳环邻位引入卤素或金属基团,大大简化了合成步骤,提高了原子经济性。研究过程中,团队发现反应并非按照预期的氧化加成/1,4-钯迁移/芳基钯化路径进行,而是通过独特的反式1,2-金属迁移机制完成。这一发现不仅丰富了金属迁移反应的理论体系,还为复杂杂环化合物的合成提供了新思路。研究团队成功开发了该反应的不对称催化版本,实现了P-手性中心的高效构建,为手性药物和功能材料的开发奠定了基础。本研究的创新性体现在三个方面:首先,揭示了反式1,2-金属迁移这一全新反应机制,丰富了迁移金属化反应的理论体系;其次,开发了一种原子经济性的苯并杂环合成策略,避免了预官能化步骤;最后,通过不对称催化实现了P-手性中心的高效构建。未来,这一方法可进一步应用于其他杂环体系合成,并有望在药物分子和功能材料开发中发挥重要作用。
这项研究成果不仅具有重要的理论价值,在药物合成、材料科学等领域也具有广阔的应用前景,彰显了我校在交叉学科研究方面的创新实力。该研究得到国家自然科学基金、内蒙古自治区高等学校“创新团队发展计划”和自治区“草原英才”创新团队等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-58633-5
(供稿:化学化工学院 编辑:武涛 审核:刘雪峰 终审:阿茹娜)