Pohang工科大学成功实现顺式氮杂环丙烷直接合成…以环保电化学为制药工艺开辟新路径
一种无需使用具有爆炸风险的前驱体、仅依靠电力就能直接制备医药品核心原料的合成技术已经被开发出来。该技术无需复杂的前驱体设计和多步工艺，就能从简单的烯烃出发，精确控制决定药效的立体结构，生成关键中间体，被评价为有望成为制药和精细化工工艺的全新转折点。
韩国研究财团8日表示，Pohang工科大学化学系教授 Kim Hyunwoo 研究团队利用电化学反应环境，在无需额外前驱体设计的情况下，成功实现了以末端烯烃为原料，直接合成目标化合物“顺式(cis)‑氮杂环丙烷”。研究成果已于上月20日发表在化学领域国际学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。
反应体系的示意图。光子诱导电化学反应体系示意图。图中展示了钴催化剂如何控制端位烯烃的反应路径，诱导生成顺式中间体，随后经环化反应选择性合成顺式氮丙啶的全过程。图及说明：浦项工大教授 Kim Hyunwoo 提供
View original image氮杂环丙烷是一类含有1个氮原子的三元环结构化合物，作为医药品和功能性材料合成中的关键中间体被广泛应用。尤其是顺式结构中，分子内特定原子或官能团位于同一方向，其生物活性和物性可能发生巨大变化，因此实现选择性合成极为重要。
然而，既有合成方法依赖具有爆炸危险性的重氮或亚硝基类前驱体，且生成物的立体结构也受制于起始烯烃的构型，难以精确获得所需的顺式结构，存在明显局限。
通过电化学突破立体选择性极限
研究团队将钴催化剂与电化学氧化相结合，构建出一种能够精密调控反应路径的新型电催化合成策略。通过设计使成环步骤主导整个反应过程，从而克服了反应速率缓慢的问题，同时兼顾了反应效率和立体选择性。
研究团队合影。自左起为硕士研究生 Kim Hyeonseo（第二作者）、教授 Kim Hyeonu（通讯作者）、博士研究生 Choi Ahyeon（第一作者）。韩国研究财团提供
View original image尤其是，研究团队通过密度泛函理论(DFT)计算证明，顺式生成路径在热力学上更加稳定，并在薄荷醇和萘普生等复杂分子结构中成功引入氮杂环丙烷基团，验证了该方法的高通用性。在此前难以实现反应的、两侧均带有烷基取代基的底物中，该方法依然保持了较高的顺式选择性，意义重大。
这一技术采用以电力替代强氧化剂的温和工艺，大幅提升了环境友好性；同时在单一步骤中即可实现克(g)级产量，具备工业放大的可行性。未来有望在药物化学、功能分子以及高附加值材料的合成领域得到广泛应用。
![“要涨到200万韩元” 被证券界认为无需怀疑的企业 [周末Money]](https://cwcontent.asiae.co.kr/asiaresize/93/2025061015355092669_1749537351.jpg)
Kim Hyunwoo 教授表示：“这是一例通过电化学精确调控反应路径，从而实现以往无法完成的立体选择性合成的案例”，并称“今后将把这一策略拓展为改变有机合成反应路径设计方式本身的新范式”。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
