近日，我院张岩博士在顶级综合性化学期刊Chemical Science上在线发表论文“Photoinduced Remote C–N/C Bond Formationvia Ring-Opening 1,4-Difunctionalization of Methylenecyclobutanes”，论文链接：https://doi.org/10.1039/D6SC02950G。Chem. Sci.是英国皇家化学会（RSC）的旗舰期刊，SCI分区属化学类一区。

环丁烷及取代环丁烷因具有较高环张力的骨架特征，通过扩环或者开环反应，可以实现重要官能团转化及复杂分子的合成。鉴于其开环过程本质是一个热力学允许的分子张力释放，结合可控的自由基反应历程实现环丁烷中惰性C–C键活化已引起合成化学家们极高的研究兴趣。然而，相比较于高能的杂原子中心自由基促进的环丁烷开环，环外烷基自由基引发的环丁烷开环反应几乎是空白。直到2023年，张岩课题组首次利用环丁基烯烃作为反应物，利用自由基加成原位得到环丁基碳自由基并成功诱发其开环形成γ, δ-不饱和醛或者酮类化合物（Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202300166）。此后，课题组致力于发展这种环丁基外碳自由基引发的开环反应，利用开环后的自由基-阳离子转变，进一步发生阴离子的亲核反应得到多样的1,4-双官能团化产物或者远程官能化烯烃。

碳–氮（C–N）键的构建是有机合成中的一项关键策略。此前，直接烯烃官能团化反应以及烯丙位引入C–N键已取得了长足进展。相比之下，在烯烃更远端位点引入C–N键的方法尚缺乏深入研究。环丁烷开环转化为远程官能团化提供了一种高效策略，能够获得传统方法难以合成且有价值的双高烯丙基胺衍生物。在本研究中，张岩课题组与上海交通大学朱晨教授合作，报道了一种通过亚甲基环丁烷的开环1,4-双官能团化实现远程成键的新型光化学策略。该转化经由一个串联过程进行，涉及磺酰基自由基对烯烃的加成、由环张力驱动的苄基自由基引发开环、烯烃再生以及后续的C–N键形成。吡唑和乙腈均可作为亲核性氮源，提供双高烯丙基胺衍生物。引入的磺酰基可通过光催化脱除，得到E构型烯烃，而保留的烯烃部分则为后续进一步衍生为有价值分子提供了多用途的合成抓手。值得注意的是，该方法还可通过使用包括吡咯、吲哚、萘酚和富电子芳烃在内的多种碳亲核试剂，拓展至C–C键的构建。

该工作得到浙江省自然科学基金项目（LMS25B020006）以及浙江省手性药物先进制备技术工程研究中心开放研究基金的经费支持。浙江师范大学为该论文第一完成单位和通讯单位，上海交通大学与广西医科大学为合作单位。合成工作主要由硕士二年级研究生陈亚红同学完成。