雙環[1.1.0]丁烷（BCB）是一類高張力的碳氫化合物，因其獨特的結構特性和優秀的反應活性，在有機合成與藥物化學領域備受關注。其固有張力可驅動BCB通過C-C σ鍵斷裂構建芳香環生物電子等排體類似物，從而有效改善候選藥物的藥代動力學特征。其中，BCB在路易斯酸催化條件下的反應性尤為引人注目。路易斯酸催化的BCB轉化反應可以分為三種途徑：1）BCB與多種底物發生形式環加成反應，高效構筑雙環[n.1.1]烷烴；2）BCB可以與親核試劑發生開環反應，生成取代環丁烷衍生物；3）在路易斯酸或布朗斯特酸的作用下，BCB能夠進行異構化反應，生成環丁烯類化合物。然而在現有轉化體系中，BCB衍生物通常僅與特定底物發生單一類型反應，BCB與同一反應底物實現發散性反應報道極少。

近日，西北大學周嶺、陳潔教授課題組基于課題組已發展的BCB和炔酰胺的(3+2)環加成反應，及課題組已發展的系列環加成反應研究基礎，特別是醌類化合物參與的(2+2)、(3+2)環加成反應積累，發展了路易斯酸催化下BCB與醌的發散性反應，高效生成多樣多環分子體系。研究發現在路易斯酸催化條件下，吡唑取代BCB與醌發生形式(3+2)環加成反應，高產率構建了具有籠狀骨架的多取代雙環[2.1.1]己烷。單取代BCB酮類化合物經歷連續串聯反應，高效合成稠合苯并氧雜?類化合物。雙取代BCB酯、酮及酰胺類底物通過串聯異構化與(3+2)環加成反應，立體選擇性生成四氫環丁基苯并呋喃產物。有趣的是，強路易斯酸 SnCl₄與 BiBr₃可直接參與單取代BCB酮的開環反應，獲得鹵代環丁烷衍生物。同時通過系列衍生化反應，進一步驗證了該合成策略的應用潛力。

西北大學的碩士研究生胡茜茜和耿澤祥為文章的共同第一作者。上述研究工作得到了國家自然科學基金、陜西省自然科學基礎研究計劃和西北大學的資助。同時感謝主編和評審專家提出的寶貴意見。

Lewis Acid Catalyzed Divergent Reaction of Bicyclo[1.1.0]Butanes With Quinones for the Synthesis of Diverse Polycyclic Molecules

Qian-Qian Hu, Ze-Xiang Geng, Xue Bai, Jie Chen, Ling Zhou

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202506228