莫诺匹拉韦是已被英美等国批准使用的抗SARS-CoV-2感染的口服药物. 目前报道的莫诺匹拉韦合成方法存在诸多不足, 如反应步骤多、反应收率低、成本高等. 报道了以价格低廉的胞嘧啶核苷为起始物, 直接酰化高效率合成莫诺匹拉韦的路线. 研究发现, 在不同比例的水/四氢呋喃溶液中依次通过胞苷的羟基选择性异丁酰化和选择性2',3'位脱异丁酰基反应, 可以顺利得到5'-O-异丁酰基胞嘧啶核苷, 再通过N⁴-羟基化反应即可得到目标产物. 该方法操作简单、反应选择性高, 最终以总收率82%制备了抗新冠病毒原料药莫诺匹拉韦.

传统的有机荧光分子大多数具有不良的聚集诱导猝灭(ACQ)效应, 限制了他们在很多领域的应用. 因此, 如何保持传统共轭分子功能特性的同时实现ACQ向聚集诱导发射(AIE)的转变具有十分重要的意义. 近年来许多课题组在该领域做了大量的突破性工作, 根据聚集诱导发射发光分子(AIEgen)的构建方式和结构特点, 将其分为基于分子内运动受限(RIM)机理使用典型AIE基元(如四苯乙烯单元)修饰ACQ基元, 以及基于RIM机理引入三苯胺或氰基乙烯等功能性单元实现零起点构建AIE分子两大类. 在后者中, 一些涉及同分异构与激发态分子内质子转移(ESIPT)机制的其他AIEgen体系的构建在近年比较突出. 基于此分类, 从AIEgen的结构、性能、机制和应用四个方面, 重点综述了近5年国内外从ACQ分子出发合成AIE分子的构建策略.

手性叔醇结构广泛存在于生物活性物质、天然产物和药物分子中, 实现其高效不对称催化合成具有重要意义. 消旋醇的动力学拆分是一种合成高光学纯度手性醇的重要方法, 然而由于叔醇α-碳上带三个不同的非氢取代基团, 手性识别难度较大, 因而发展高效且具有广泛底物适用性的叔醇动力学拆分方法具有较大的挑战. 尽管如此, 近年来非酶催化的叔醇的动力学拆分领域取得了快速的发展, 一些新颖的不对称催化反应、催化体系被成功应用于叔醇的动力学拆分反应中. 对叔醇动力学拆分反应进行了系统总结, 分类介绍了这些反应的底物适用性、特点、机理以及局限等, 并对该领域的未来发展进行展望.

烯烃异构反应可以从简单烯烃出发, 通过对碳碳双键立体选择性或者位置选择性调控, 实现内烯烃化合物尤其其他方法难以构建的多取代烯烃的高效合成, 原子经济性高. 详细介绍了钯催化烯烃异构化反应的反应机制, 系统总结了钯催化的烯烃顺反异构和位置选择性异构反应, 以及其在药物分子和天然产物合成中的应用.

偶联试剂介导酰胺键形成, 在固相多肽合成中发挥关键作用. 新型DIC (N,N-二异丙基碳二亚胺)/Oxyma (2-肟氰乙酸乙酯)缩合体系具有廉价、操作安全、缩合效率高和抑制消旋等优势, 在手动和自动多肽合成中得到广泛应用. 但是, DIC/Oxyma缩合体系的理想反应比例和温和反应温度尚有待探索. Piezo通道是一种多功能的机械敏感阳离子通道, 与多种遗传性疾病相关, 蜘蛛毒素多肽GsMTx4是目前唯一的特异性靶向Piezo通道的抑制剂. 本研究探索了DIC/Oxyma缩合体系在温和条件下的最佳反应比例, 实现了线性GsMTx4的高效手动固相合成. 通过一次氧化折叠策略构建三对二硫键, 得到活性的GsMTx4. 利用圆二色谱和膜片钳技术等评价GsMTx4的结构和活性. 本工作建立了基于DIC/Oxyma缩合体系的快速、稳健和安全的合成方法, 为固相多肽合成特别是手动固相多肽合成提供了重要方法参考.

铜催化的Chan-Lam偶联反应是一种高效构建C—N、C—O和C—S键的重要方法, 具有条件温和、底物范围广及产率高等优点, 在有机合成、药物化学和材料科学等领域有着广泛的应用. 虽然有大量铜盐或铜盐/配体组合催化的Chan-Lam反应被报道, 但具有明确分子结构铜(II)配合物催化的Chan-Lam反应研究相对较少. 近年来, 含不同配体铜(II)配合物催化的Chan-Lam反应吸引了合成化学家们的关注, 取得了一定的成就. 一部分结构新颖的铜配合物被设计合成出来, 并用作芳基硼酸与多种亲核体Chan-Lam偶联反应的催化剂. 从均相催化和异相催化两方面综述了铜配合物催化Chan-Lam偶联反应的最新研究进展, 均相催化部分按铜配合物配位方式的不同加以分类, 非均相催化部分按时间先后予以阐述, 并对不同课题组提出的Chan-Lam偶联反应机理进行了梳理分析, 最后展望了该研究领域的未来发展前景.

手性分子绝对构型(AC)的确定在手性化学研究与应用中至关重要. 近年测定手性化合物AC的各种方法, 根据其原理可主要分为三大类. 第一类是在手性环境下激发手性化合物的原子核从而测定手性化合物AC的核磁共振(NMR)法, 包括应用芳环抗磁屏蔽效应的NMR法和应用配糖位移效应的NMR法; 第二类是基于原子共振散射的X射线衍射(XRD)法, 包括单晶和粉末XRD; 第三类是基于对映异构体对偏振光的折射和吸收不同从而测定手性化合物AC的光谱法, 包括旋光光谱法、电子圆二色谱法、振动圆二色谱法和振动拉曼光谱法. 此外, 还有一些其它方法如酶法和3,4-二氢-2-苯基-2H-嘧啶并[2,1-b]苯并噻唑(HBTM)法. 作者结合在手性荧光识别和手性药物领域的研究经历, 对上述方法的原理和应用进行了综述, 以期为手性化学及相关工作者提供有益的参考.

近年来烯基自由基引发的氢原子转移反应受到了广泛的关注. 利用该策略可以实现自由基成环反应和区域选择性的远程sp³碳氢键官能化反应, 包括碳氢键烯基化、炔基化、卤化及芳基化等反应. 在该类反应中, 烯基自由基的产生方式由传统的烯基卤化物单电子还原, 拓展到通过外加自由基对炔基的加成. 这些反应依据底物类型的不同, 机理路径也有所不同. 通常情况下, 攫氢产生的烷基自由基会重新加成到烯烃上, 实现成环反应. 如果以炔丙醇作为底物, 成环后形成的烷基自由基易发生开环反应实现烯烃迁移. 当以非末端炔烃为底物时, 可能发生分子间的自由基官能化反应. 烯基自由基参与氢原子转移反应具有区域选择性佳、原子经济性好以及反应模式多样等优点. 对该研究领域的近期进展进行了综述.

氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料因为具有优异的光物理性能、良好的生物相容性以及易于合成和修饰等优点, 在生命科学、化学分析和光电材料等领域得到了广泛应用. 丰富的合成及衍生策略为其广泛应用提供了基础, 引起了研究者的极大关注. 总结了BODIPY荧光染料不同反应位点的修饰策略, 并单独介绍了基于BODIPY的Pd催化交叉偶联反应和氧化偶联反应, 最后对该领域的发展进行了展望.

光与过渡金属协同催化的偶联反应为金属催化偶联反应的发展提供了新的研究策略. 在这些催化体系中, 激发态光敏剂通过单电子转移过程调节过渡金属中间体的价态, 实现对偶联反应过程的调控, 尤其是传统过渡金属催化体系中难以发生的反应. 此外, 激发态光敏剂也可以通过能量转移过程促进过渡金属催化偶联反应的进行. 同时, 无外加光敏剂参与光促进过渡金属催化的C-杂原子键偶联反应也得到了快速发展. 光与过渡金属协同催化的偶联反应为构建C-杂原子键提供了重要方法, 展示了在合成化学中广阔的应用前景.

在过去的几十年中, 过渡金属催化反应已经发展成为构建各类化学键非常强大的工具. 同时, 非金属促进的化学键构建反应, 由于其避免使用昂贵的金属催化剂和配体, 降低反应成本、减少环境污染, 符合绿色化学发展理念, 越来越受到合成化学家的关注. 其中, 叔丁醇钾促进的环化和偶联反应得到了迅速的发展. 概述了自2000年以来的叔丁醇钾参与的分子内环化和分子间偶联反应, 并阐明其可能的反应机理, 能帮助化学工作者们更好地了解该领域的发展状况, 同时促进该领域的发展.

蛋白质是生物体内含量最丰富的生物大分子, 参与了几乎所有生命活动的进程. 蛋白质的化学修饰是研究与调控其理化性质和生物功能的有效方式, 当前大部分蛋白质的化学修饰是基于氨基酸残基侧链上活泼官能团的反应性来实现. 在20种天然氨基酸中, 半胱氨酸由于其巯基具有独特的亲核性、较低的氧化还原电势以及较低的自然丰度等特点, 成为了科学家研究蛋白质化学修饰的首选. 总结了近些年具有代表性的基于半胱氨酸的蛋白质化学修饰的研究进展, 阐述了相关研究的难点, 并对其未来发展方向进行了展望.

砜亚胺是有机合成中一类重要的结构单元, 可用作手性助剂、手性配体及有机催化剂等, 也是构建杂环化合物的关键中间体. 因其具有独特的生物活性, 在医药与农药方面也得到了广泛应用. 鉴于砜亚胺在有机化学以及药物研发中的重要作用, 其合成方法备受关注. 其中, 用NH-砜亚胺芳基化策略制备N-芳基砜亚胺的方法, 由于具有原子经济高、条件温和及反应路线短等优势, 受到了化学家越来越多的关注, 并取得了长足的进步. 系统介绍了NH-砜亚胺通过C—N键的构建来合成N-芳基砜亚胺的各类方法, 及其在有机合成方面的应用.

七元环作为重要的结构单元广泛存在于多种天然产物、活性化合物和药物分子中. 与五、六元环结构相比, 七元环的构筑更具挑战性, 且合成方法相对较少. 因此, 发展高效构筑七元环结构的方法具有重要意义. 氮杂环卡宾(NHC)为重要的有机催化剂, 其共价催化特性为高效构筑多种新颖手性结构提供了独特方法. 尽管该领域已取得重要进展, 然而, 目前大量研究仍集中于构筑五、六元环结构. 综述了近年来利用NHC催化策略构筑七元环结构的研究进展. 通过对NHC催化构筑七元环结构合成策略的总结, 旨在启发从事相关领域的合成化学家发展更多高效构筑七元环的新策略.

氧取代N-羟基邻苯二甲酰亚胺衍生物广泛存在于天然产物和药物中, 其合成具有重要的意义. 大多数烯烃、酮、酯、醛和醇的C=C/C—H键的活化方法通常需要用到金属或过氧化物. 以廉价安全的醋酸碘苯作为脱氢剂, N-羟基邻苯二甲酰亚胺为自由基前体, 实现了烯烃的双氧化、羰基α位氢的氧化、醛氢氧化及伯醇的氧化酯化反应. 该方法主要通过自由基机理, 具有环境友好、产率高及底物适用范围广等优点. 反应体系简单实用, 可以很好地应用于氧取代N-羟基邻苯二甲酰亚胺衍生物的合成.

α-手性伯胺结构不仅广泛存在于药物分子中, 而且是制备众多含胺药物的关键中间体. 通过对伯胺基团进行多样性转化, 可以快速构建复杂分子. 此外, 手性伯胺本身可以作为配体或者有机催化剂应用于有机合成. 因此, 手性伯胺的高效合成方法备受关注. 目前, 直接合成手性伯胺的不对称催化方法还特别少. 过渡金属催化的不对称还原胺化是获取手性胺最直接的方法之一, 反应以简单易得的酮和胺源为原料, 在还原剂和手性金属催化剂的存在下, 可以一步合成手性胺. 然而, 与亚胺的不对称氢化相比, 不对称还原胺化的报道非常有限, 主要原因是存在酮还原这一竞争反应. 当使用铵盐为胺源时, 潜手性酮可以通过还原胺化直接转化为手性伯胺, 极具吸引力且意义重大. 然而该反应除了面临酮还原这一竞争副反应外, 还面临着其他的挑战, 包括: (1)氨气或者生成的一级胺能够与金属配位从而产生毒化作用; (2)胺配位也可以导致金属发生配体交换, 加大反应手性控制难度; (3)伯胺有可能与羰基发生二次还原胺化, 使反应产出变得极为复杂. 这些问题和挑战的解决依赖于发展合适的催化体系. 针对铵盐参与的不对称还原胺化这一挑战性课题, 我们团队在过去的几年进行了深入的研究, 本文将系统地介绍我们在该领域取得的成果.

酰胺化合物中的酰基脱除是有机合成化学的重要研究方向之一. 但是, 由于酰胺键较为惰性, 在温和条件下脱除酰基保护基的报道较少. 为了解决上述问题, 发展了一种使用氨水脱除酰基保护基的新方法. 该方法不但条件温和, 而且可以放大规模反应(10 mmol). 一系列药物分子或者药物分子衍生物, 例如吲哚美辛、N-乙酰基褪黑素及N-乙酰基卡布洛芬中的酰基都可以采用此方法高产率脱除. 该方法具有较好的官能团容忍性、操作简便、条件温和、产率高以及所用的试剂廉价易得等优势. 因此, 该方法有望成为N-酰基脱保护的实用方法之一.

有机硅化合物因其特殊的性质而广泛应用于合成化学、材料、药物和农药化学等领域. 有机硅化合物通常由亲核取代、烯烃硅氢化和碳氢键直接硅化等方法制备. 近年来, 通过交叉偶联构建碳硅键合成有机硅烷取得突破性进展, 引起合成化学领域研究者的广泛关注和兴趣, 成为有机硅化合物合成研究热点. 主要从硅亲电试剂参与的Heck反应、Negishi反应、Kumada反应、最新突破的还原交叉偶联反应以及多组分偶联反应和自由基硅化反应, 总结了近些年来廉价易得的有机硅亲电试剂参与交叉偶联合成有机硅烷研究进展. 同时介绍了芳基硅脱甲基分子内交叉偶联反应相关研究进展.

氨基酸是一类来源丰富、廉价易得并且绿色环保的生物质原料, 可用于合成高附加值生物活性分子、药物和功能材料等, 还可作为有机催化剂或金属配体用于不对称合成转化. 可见光是绿色清洁的可再生资源, 具有丰富易得、环境友好和应用潜力巨大等优点, 其催化的反应条件温和且化学选择性好. 利用可见光催化α-氨基酸衍生物脱羧偶联构建种类丰富的含氮化合物是一种极具吸引人的合成策略. 综述了近年来光催化α-氨基酸衍生物脱羧偶联反应的研究进展.

硫代磺酸酯是一种重要的合成子, 可与炔、烯、醛以及卤代烃等化合物反应, 得到硫醚、砜类等硫化物. 同时, 硫代磺酸酯还具备抗病毒、抗真菌等作用, 其制备与在有机合成中的应用备受人们关注. 鉴于此, 以催化剂种类与绿色化学新进展为依据, 总结了常见的硫代磺酸酯的合成策略; 同时, 以反应物种类及其反应类型为依据, 综述了近年来它们在有机合成中的应用. 展望未来, 在基于硫代磺酸酯构建新硫化物的反应研究中, 双官能团化反应具有较好的研究前景.

苄基化醌类化合物广泛存在于天然产物及药物活性分子中, 对其进行简单高效的合成具有重要价值, 目前已有的醌类苄基化反应条件都较为苛刻. 介绍了一种以有机染料亚甲基蓝作为光敏剂, 叔丁基过氧化氢作为氧化剂, 在可见光照射条件下通过醌与甲苯衍生物之间的交叉脱氢偶联反应实现醌类化合物直接苄基化的新方法. 该方法具有条件温和、底物范围广泛、官能团兼容性好、成本低廉及能有效避免金属残留等诸多优势. 该方法的建立为醌类活性分子的合成及衍生化提供了新的思路和途径.

报道了在手性磷酸作用下6-吲哚甲醇原位生成6-亚甲基-6H-吲哚, 继而与异噁唑-5(4H)-酮发生不对称1,8-共轭加成反应. 该反应实现了异噁唑-5(4H)-酮的对映选择性N-烷基化, 以70%~83%的产率和61%~96%的对映选择性得到共轭加成产物.

甲苯是从石油和天然气中提取的烷基芳烃, 是化学工业中最廉价和最容易获得的材料之一. C—H键官能团化在合成各种生物活性物质中具有重要作用, 由于甲苯苄位碳氢键键能较高, 惰性碳氢键活化一直是该领域研究难点. 因此, 发展简便、高效的方法催化活化甲苯苄位C(sp³)—H键构建C—C和C—X键成为近年研究热点之一. 根据不同反应分类, 综述了近十年在不同催化条件下甲苯苄位C(sp³)—H键官能团化反应研究进展, 详细讨论了反应底物普适性、反应机理和应用, 并对该领域的发展前景和局限性进行了总结.

手性广泛存在于众多天然产物和药物分子中, 由于对映体之间具有不同甚至是相反的生理活性, 获得光学纯的手性化合物具有重要的研究意义. 去消旋化是获得单一对映体最直接、最有效和最原子经济的途径, 而新兴的光催化去消旋化由于其高效性更是备受瞩目. 综述了光催化去消旋化最新的研究进展, 并对该领域未来的研究前景进行了展望.

N—N键广泛存在于药物、天然产物和有机功能材料中, 如何高效构建N—N键是有机合成的一个重要研究方向. 基于含氨基、氰基、硝基和叠氮基等含氮基团的有机化合物非常多, 直接利用这些含氮基团进行N—N键偶联为合成含N—N键结构单元的有机化合物提供了新的策略. 综述了近年来发展的分子间和分子内构建N—N键的合成方法, 并且对该方法存在的难点以及未来发展方向进行了展望.

聚集诱导发光(AIE)现象的发现开创了有机发光材料研究的新里程与新局面. AIE分子的研究广受关注, 其中三取代烯烃型AIE分子作为近年来新出现的结构类型, 它们的设计、合成与应用的进展也颇为显著. 鉴于此, 根据近年合成的三取代烯烃型AIE分子所连接的取代基的结构特点, 将其细分为三芳(杂环)基取代的烯烃型AIE分子、双键相连氰基的三取代烯烃型AIE分子和双键相连杂原子的三取代烯烃型AIE分子三大类, 重点综述了其分子作用机制, 以及在有机发光材料、荧光探针等领域的应用, 并对三取代型AIE分子的未来设计进行了展望.

含硫杂环化合物在药物、分子器件和材料等诸多领域应用广泛, 因而其合成方法备受关注. 合成含硫杂环的关键在于分子中C—S键的构建, 一般通过含硫有机物或无机物参与的C—H键功能化或C—X键偶联反应来实现. 单质硫价廉易得, 性质稳定, 是合成含硫杂环的优质硫原子供体, 因而以单质硫为原料合成含硫杂环成为人们研究的热点. 综述了近年来以单质硫为硫源合成各种含硫杂环的研究进展情况.

作为一类含(NC)官能团的高活性有机小分子, 异腈在有机合成、材料化学、配位化学等领域有着非常广泛的应用. 近年来, 过渡金属催化的异腈插入反应由于具有操作简便、成键高效、反应选择性好等优点, 引起了化学家们的关注, 并且通过该类型反应成功构建了一系列十分有用的链状或环状化合物, 例如官能化的酮、酰胺、氮杂环化合物等. 为了更及时地了解该领域的研究进展, 根据金属类别的不同, 对2017至2021年过渡金属催化的异腈插入反应进行了概括和总结, 并对该领域的发展前景进行了展望.

重氮化合物是有机合成的一类重要中间体, 具有丰富多样的化学转化. 在过去几十年, 以重氮化合物为金属卡宾前体的反应已取得了许多重要进展. 与之相反, 关于重氮化合物自由基反应的研究仍然较少. 由于可见光氧化还原催化在温和条件下产生自由基的特性, 将可见光氧化还原催化与重氮化合物结合, 发展出了一些有别于经典卡宾过程的新反应, 进一步拓展了重氮化合物在合成中的应用. 总结了近五年来可见光促进重氮化合物参与自由基反应的进展, 包括: (1)重氮化合物作为亲核试剂的反应, (2)重氮化合物作为卡拜等价物前体的反应, (3)重氮化合物作为自由基受体的反应, (4)重氮化合物作为自由基前体的反应. 对反应机理的详尽分析, 也有助于读者能更深入地了解重氮化合物参与自由基反应及相关可见光化学的基本特性.

喹喔啉-2(1H)-酮的生物学重要性激发了开发高效简便合成方法学的持续追求. 其中, 对其C3—H官能团化已成为近年的研究热点, 尤其是利用光催化平台. 目前除了光催化产生的自由基直接加成喹喔啉-2(1H)-酮, 已有零星三组分串联反应策略被报道, 这一手段是基于烯烃优先接受自由基加成, 由所产生的自由基物种随后加成到喹喔啉-2(1H)-酮. 鉴于多组分反应能够有效丰富该化合物类型, 发展新的策略成为必然. 报道了α-溴代芳基乙酮与喹喔啉-2(1H)-酮的光氧化还原催化反应, 用于构建重要的1,4-二酮官能团化衍生物. 这是一个新的串联反应策略: 自由基首先加成到喹喔啉-2(1H)-酮, 所产生的中间体进一步接受溴代物产生的自由基加成或与溴代物发生S_N2反应.

七元环骨架广泛存在于众多天然产物和药物分子中, 发展高效的七元环化合物不对称合成方法具有重要的研究意义. 综述了自2000年以来采用过渡金属催化环加成反应不对称合成七元环化合物研究进展, 并对该领域的研究前景进行了展望.

含C(sp³)—Si键的有机硅化合物在材料科学、药物化学和精细化学品合成等研究领域有着广泛的应用. 通过C(sp³)—H的直接催化硅基化形成C(sp³)—Si键具有高的原子经济性和步骤经济性特点, 近些年已成为含C(sp³)—Si键的新型有机硅分子合成领域的一个研究热点. 详细总结了C(sp³)—H键直接催化硅基化反应的研究进展, 并探讨了相关反应的机理和应用范围.

在过去的几十年中, 氮宾催化转化作为一类直接构建C—N键的高效反应得到了飞速发展, 并被广泛应用于含氮杂环化合物的合成. 虽然已有多种类型的氮宾前体被报道, 并通过各类催化转化反应在构建结构多样性杂环化合物分子中起到了至关重要的作用, 然而, 氮宾的反应类型还是局限于胺化反应、氮杂环丙烷化反应、磺化反应等有限的几类反应. 基于氮宾前体、催化策略(或者催化剂)以及复杂分子合成的相关综述已有很多报道, 这篇综述聚焦氮宾与炔烃的加成反应, 主要是氮宾/炔烃复分解串联反应. 这类反应可以快速合成具有结构多样性的多环、稠环和螺环类含氮杂环类化合物.

含氟杂环化合物由于其优异的物理化学性质, 在有机化学、药物化学、材料科学等诸多领域扮演着重要的角色. 但自然界中, 天然含氟杂环化合物屈指可数, 开发高效的含氟杂环化合物的合成方法显得尤为重要. 随着过渡金属催化、光催化以及电催化自由基反应的迅速发展, 自由基化学在合成领域取得了突破性进展, 激发了有机化学家利用自由基化学构建含氟杂环的兴趣. 主要以不饱和烃的单氟烷基化、二氟烷基化、三氟甲基化、三氟烷氧/硫/硒基化、全氟烷基化以及杂环的直接C—H氟烷基化进行分类, 从过渡金属催化、光催化以及电催化等几个方面, 对自由基介导的含氟侧链杂环化合物的构建进行讨论.

有机膦催化的环加成反应是构建重要杂环骨架的高效方法, 从文献报道中选取一个膦催化共轭二烯与α,β-不饱和酮的[4+2]环加成反应为研究对象, 通过密度泛函理论计算、表征反应的详细机制. 总反应包含的四个基元步骤依次为偶极离子形成、分子间亲核加成、分子内环化和膦配体解离. 活化自由能垒的计算值为84.4 kJ/mol, 总反应的自由能变的计算值为–18.8 kJ/mol. 当使用手性膦催化剂时, 计算出的反应机理和动力学参数与实验观测的对映异构选择性相符, 并且揭示了立体选择性的根源是空间位阻导致过渡态的扭转张力增大, 从而不利于次要对映异构体的形成. 最后, 设计了四种二烯底物, 分别考察了它们与膦催化剂形成的偶极离子中间体, 表明底物上的2-酯基对反应活性和位置选择性起至关重要的影响, 而1-酯基的作用可能不重要. 研究成果可以为优化实验条件和设计新反应提供理论指导.

2-吡喃酮是一种含有共轭二烯的杂环化合物, 它可以作为一种特殊的双烯体参与Diels-Alder反应. 经过几十年的发展, 2-吡喃酮的Diels-Alder反应在复杂天然产物的合成中得到了广泛地应用. 近年来, 2-吡喃酮的催化不对称Diels-Alder反应也引起了合成化学家的关注. 对2-吡喃酮参与的不对称正电子需求和反电子需求的Diels-Alder反应的发展, 以及它们在天然产物全合成中的应用进行了总结.

炔丙醇是一类具有醇羟基和碳碳叁键官能团的化合物. 由于该类化合物的特殊结构, 使其显示出独特的反应特性, 并可通过活化其醇羟基或叁键进而参与反应. 最为典型的是它们可与各类化合物发生多种形式的环化反应, 实现了种类繁多的环状化合物制备, 如环戊烯、吡咯、呋喃、环状碳酸酯、吡喃、吡啶和氮杂䓬类环状化合物. 综述了近年来炔丙醇类化合物参与的[3+2]、[2+3]、[3+3]、[4+2]、[2+4]、[4+1]、[3+4]和其它类型的环化反应.

2019年底, 新型冠状病毒SARS-CoV-2导致的新冠肺炎大流行对世界人口产生了严重的威胁. 目前一些有效的疫苗已被批准并广泛使用, 但考虑到冠状病毒的高突变性, 这一干预措施的长期有效性和安全性存在争议. 此外一些抗病毒药物显示出较好的效果, 但其安全性与普适性暂未得到更多的数据支持. 冠状病毒主蛋白酶(3CL^pro)是冠状病毒家族中一种特殊的半胱氨酸蛋白酶, 负责处理病毒多蛋白产生成熟的非结构蛋白, 在冠状病毒生命周期中起重要作用, 而且具有高度保守性, 因此其是一个重要的药物靶点. 结构研究为这种蛋白酶的功能和合理抑制剂设计的结构基础提供了有价值的见解. 综述了SARS-CoV-2 3CL^pro的结构和迄今为止针对3CL^pro的亮点抑制剂的研究进展, 并详细介绍了抑制剂与3CL^pro的结合方式和构效关系. 此外, 还广泛研究了这些抑制剂的抗病毒活性、ADMET和动物试验.

氧/氮杂环丙烷是一类重要的三元杂环结构, 由于三元环环张力较大, 因此具有较高的反应活性. 过渡金属催化下氧/氮杂环丙烷的不对称开环反应是一种高效构建含氧、氮杂原子手性分子的策略. 通过该策略可以构筑一系列手性醇、胺及相应杂环化合物. 综述了近二十年来过渡金属催化氧/氮杂环丙烷的不对称开环反应研究进展, 重点讨论了过渡金属催化剂、亲核试剂和配体的类型等因素对不对称开环反应的影响, 探讨了其反应机制及其在有机合成化学中的应用, 并对该领域的发展方向进行了展望.