本网讯（化学化工学院）近日，我校化学化工学院杨涛教授课题组在自由基介导的三维化学键构建取得重要进展，相关成果分别以“Overcoming limitations in Chan-Lam animation with alkylboronic esters via aminyl radical substitution”和“Decarboxylative and Deformylative Alkyl-AlkylCross-CouplingEnabled by Nickel/Photoredox Catalysis”为题在国际顶级学术期刊《Nature Communications》和催化领域知名期刊《ACS Catalysis》上在线发表，南昌大学为唯一完成单位。

C-C和C-N键是有机分子最基础的骨架，它们的构建是有机合成化学的核心课题。其中，C-N键广泛存在于天然产物、药物和功能材料分子中，尽管Chan-Lam偶联已成为构建二维C(sp2)-N键最可靠的方法之一，然而当该策略拓展至三维C(sp3)-N键的构筑时，由于烷基硼-铜转金属化的高能垒，其底物的普适性严重受限。

为了解决这一长期存在的挑战，该论文创新性地利用氨基自由基介导的硼转移策略，成功构建了一个能兼容多种氮亲核试剂与各类硼酸酯的通用型N-烷基化平台，解决了烷基频哪醇硼酸酯在Chan-Lam偶联反应中反应性低难题。鉴于这两类偶联底物的广泛可获得性，以及C(sp3)−N键在生物活性分子中的普遍存在性，该研究不仅拓展了从易得原料构建三维C(sp3)−N键的工具箱，更为药物合成化学提供了潜在价值。

另外烷基羧酸和醛是有机化学中最基本的功能基团之一。它们作为偶联片段的组合使用，为构建有价值的C(sp3)−C(sp3)键提供了新的机会，但这一领域仍未被充分探索。

该论文利用 SH2 （双分子均裂取代）催化模式，成功实现了从丰富原料化学品出发的脱羧和脱甲酰自由基 C(sp3)−C(sp3) 交叉偶联。这种温和且氧化还原中性的方法在不同底物类别之间的偶联中表现出广泛适用性，包括 1°−1°、1°−2° 以及更具挑战性的 1°−3° 偶联，为构建丰富 C(sp3) 的分子骨架提供了一条高效途径。该方法的合成实用性通过若干已知化合物的简化合成以及独特的1,2-杂原子碳骨架和 C(sp3)−糖苷的构建得以验证。此外，这个方法的强大还体现在两种原位生成底物的直接偶联上，进一步简化了药物分子的合成步骤。

两项研究充分展示了高活性自由基物种在挑战性三维分子构建中的潜力，丰富了合成化学的研究工具。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64155-x https://doi.org/10.1021/acscatal.5c05860

审校：许航、涂金凤、朱文芳