过去二十年，科学家在C−C、C−X键的构建以及碳-氢键官能团化方面取得了显著进展，实现了分子构架的精准调控，显著提升了化合物分子的多样性。然而，C−C键的断裂作为一种多功能合成策略尚未得到充分挖掘。通过光氧化还原策略引发自由基C−C键裂解生成开壳自由基中间体，为环状有机分子开环提供了一种可借鉴的途径。然而，这一方法通常需预先活化底物中的N和O原子，原位生成高能自由基，再通过相邻原子C−C键裂解才能实现。羧酸作为廉价且易得的化学原料，尽管其脱羧官能团化反应已经取得一定进展，但其碳-碳 (C−C) 键裂解研究仍是挑战性难题。
近几年来，光催化技术作为一种绿色高效的合成方法，取得了飞速的发展，特别是光催化脱羧领域也有了显著的进展。在前期研究的基础上，浙江工业大学金灿教授团队发展一种基于配体-金属电荷转移（LMCT）机制的脱羧开环官能团化新策略，并成功应用于张力及非张力环状叔酸的衍生化。 在最优反应条件下，作者首先对羧酸底物的适用范围进行了系统考察。结果表明，无论是张力环还是非张力环结构的底物均表现出良好的耐受性，且能够以较高的收率合成一系列末端氰基化羰基化合物。 接着，作者进一步研究了自由基受体的适用范围。结果显示，该策略不仅能够高效地一步构建C-CN键，还能成功实现C-Se、C-X、C-C以及C-肟键的构筑，且以良好的收率得到一系列远端官能团化羰基化合物。 随后，作者对得到的远端官能团化羰基化合物进一步衍生，突出了该策略的实际应用价值。值得一提的是，利用该方法得到的产物可直接制备一系列抗精神疾病药物。 在该工作中，金灿教授团队发展了基于配体-金属电荷转移（LMCT）机制的脂环酸脱羧开环官能团化策略。该反应为构建远端官能团化羰基化合物提供了一种简便的方法，拓展了光催化技术在有机及药物合成中的应用范畴，并为药物及中间体的绿色合成工艺迭代提供了新的思路。 论文信息 Photo- and Cerium-Mediated C─C Bond Cleavage for the Deconstructive Diversification of Cyclic Acids Yan Xu, Jianjie Wang, Qian Zhang, Xinyao Hu, Chun Lv, Heng Yang, Dr. Bin Sun, Prof. Dr. Can Jin Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500561
