我院卓春祥教授课题组在钼催化的脱氧环丙烷化反应研究取得重要进展，相关研究成果以“Molybdenum-Catalyzed Deoxygenative Cyclopropanation of 1,2-Dicarbonyl or Mono-carbonyl Compounds” 为题发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, doi: 10.1002/anie.202103429）。
环丙烷作为一类独特且重要的结构单元，广泛存在于许多具有重要生物活性的天然产物和药物分子中。在已有的众多环丙烷合成策略中，通过过渡金属卡宾中间体与烯烃的环丙烷化反应，是一种简洁和高效的方法。该类反应中的金属卡宾物种，通常由过渡金属（如Rh, Pd, Cu, Au等）与ɑ-重氮羰基化合物作用而生成。然而，高能量的重氮化合物具有潜在的爆炸性，这导致其在使用、储存和运输中均必须格外小心。其次，合成取代的重氮化合物往往需要使用危险的试剂和多步的合成操作。因此，开发操作上安全，且廉价易得的重氮化合物替代物作为金属卡宾前体，将会使该方法在合成化学上具有更广阔的应用前景，尤其是在工业合成应用中。
近日，卓春祥教授课题组通过使用金属钼催化的策略，实现了操作安全、方便易得的1,2-二羰基化合物作为危险的重氮化合物的替代物，并与非活化的烯烃直接发生脱氧环丙烷化反应。这是首例钼催化的1,2-二羰基或单羰基化合物的直接脱氧环丙烷化。使用商业可得的钼催化剂和三价膦或硅烷作为还原剂，反应可以以专一的区域选择性和中等到优秀的收率获得一系列取代的环丙烷。该类反应操作简单、安全，并可以应用于环丙烷产物的克级规模制备和一些天然产物及药物分子衍生物的后期官能团化。令人欣喜的是，这个钼催化体系同样可以应用于简单单羰基化合物的直接脱氧环丙烷化反应。该策略既避免了对危险的重氮化合物的合成和使用，又简化了环丙烷的合成路线。值得一提的是，这也是通过钼催化的区域专一性脱氧反应来实现1,2-二羰基化合物直接作为卡宾等价物的首例报道。
该研究工作在卓春祥教授指导下完成，博士研究生曹利亚为该论文的第一作者，硕士研究生罗建南、研究助理姚家盛、博士研究生王德库和董远清参与了部分研究工作、该研究工作中的计算化学部分由中国科学院上海有机化学研究所的郑超副研究员完成。研究工作得到了澳门沙金在线平台南强A计划、国家高层次人才计划的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103429
