有机化学 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 379-398.DOI: 10.6023/cjoc202507041 上一篇 下一篇
综述与进展
郭峻烽, 李春迎*(
), 胡荣贵, 戎豪杰, 李江伟, 杜咏梅, 秦越, 吕剑*(
), 孙道安*(
)
收稿日期:2025-10-03
修回日期:2025-10-16
发布日期:2025-11-12
通讯作者:
李春迎, 吕剑, 孙道安
基金资助:
Junfeng Guo, Chunying Li*(
), Ronggui Hu, Haojie Rong, Jiangwei Li, Yongmei Du, Yue Qin, Jian* Lü*(
), Dao'an Sun*(
)
Received:2025-10-03
Revised:2025-10-16
Published:2025-11-12
Contact:
Chunying Li, Jian* Lü, Dao'an Sun
Supported by:文章分享
环丙烷骨架因其独特的高张力环结构和良好的脂溶性, 在药物化学与燃料化学等多个领域具有重要的理论与应用价值. 系统综述了近二十年来环丙烷骨架结构的构建策略, 涵盖了卡宾/类卡宾与烯烃的环加成反应、叶立德参与的环化反应、金属环丙烷参与的环丙烷化反应、分子内环丙烷化反应, 以及新兴的光催化、电催化和酶催化环丙烷化反应等. 重点分析了相关反应的机理类型、底物适应性与产物立体选择性. 此外, 介绍了环丙烷骨架构建策略在药物研发(如抗病毒剂和神经调节剂等活性分子构建)、天然产物全合成及高能燃料分子设计等领域的重要应用进展. 最后, 展望了环丙烷骨架构建的发展前景, 指出开发新型高效催化剂(如纳米负载型与多孔框架型催化剂)、先进光催化技术及绿色的合成新方法是该领域的重要发展方向.
郭峻烽, 李春迎, 胡荣贵, 戎豪杰, 李江伟, 杜咏梅, 秦越, 吕剑, 孙道安. 环丙烷骨架的构建及其应用研究进展[J]. 有机化学, 2026, 46(2): 379-398.
Junfeng Guo, Chunying Li, Ronggui Hu, Haojie Rong, Jiangwei Li, Yongmei Du, Yue Qin, Jian* Lü, Dao'an Sun. Advances in the Construction Methods of Cyclopropane Skeleton and Their Applications[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2026, 46(2): 379-398.
| 年份 | 作者 | 内容 |
|---|---|---|
| 2018 | 唐功利 | 总结了天然产物中环丙烷官能团的化学合成与生物合成策略, 主要包括卡宾参与的环丙烷化、分子内SN2反应、环异构化以及生物合成等策略. |
| 2018 | Yury V. Tomilov | 主要聚焦于供体-受体环丙烷(Donor-acceptor cyclopropanes, DACs)的合成方法, 包括亲核烯烃与重氮化合物和碘叶立德的反应, 以及亲电烯烃与硫叶立德的反应(Corey-Chaykovsky反应). |
| 2021 | Yury V. Tomilov | 系统综述了重氮甲烷(CH₂N₂)催化环丙烷化的最新进展, 包括核心催化剂钯基催化剂(如Pd(OAc)2), 以及安全合成技术和原位生成法, 解决CH₂N₂爆炸性难题; 底物适用性: 单/双取代烯烃、多烯、杂环烯烃均可环丙烷化, 但三取代烯烃需过量CH₂N₂(产率≤50%); 局限性: 不对称环丙烷化效果差(ee<2%). |
| 2019 | Marcos G. Suero | 总结了2017~2019年光氧化还原催化自由基类卡宾环丙烷化的突破性进展. |
| 2021 | 王也铭, 王自坤 | 总结了碘叶立德在有机合成中的研究进展, 其中涉及的环丙烷化反应主要包括金属催化、无金属催化(如PhI(OAc)₂/Bu₄NI体系)、光催化及无催化剂策略. |
| 年份 | 作者 | 内容 |
|---|---|---|
| 2018 | 唐功利 | 总结了天然产物中环丙烷官能团的化学合成与生物合成策略, 主要包括卡宾参与的环丙烷化、分子内SN2反应、环异构化以及生物合成等策略. |
| 2018 | Yury V. Tomilov | 主要聚焦于供体-受体环丙烷(Donor-acceptor cyclopropanes, DACs)的合成方法, 包括亲核烯烃与重氮化合物和碘叶立德的反应, 以及亲电烯烃与硫叶立德的反应(Corey-Chaykovsky反应). |
| 2021 | Yury V. Tomilov | 系统综述了重氮甲烷(CH₂N₂)催化环丙烷化的最新进展, 包括核心催化剂钯基催化剂(如Pd(OAc)2), 以及安全合成技术和原位生成法, 解决CH₂N₂爆炸性难题; 底物适用性: 单/双取代烯烃、多烯、杂环烯烃均可环丙烷化, 但三取代烯烃需过量CH₂N₂(产率≤50%); 局限性: 不对称环丙烷化效果差(ee<2%). |
| 2019 | Marcos G. Suero | 总结了2017~2019年光氧化还原催化自由基类卡宾环丙烷化的突破性进展. |
| 2021 | 王也铭, 王自坤 | 总结了碘叶立德在有机合成中的研究进展, 其中涉及的环丙烷化反应主要包括金属催化、无金属催化(如PhI(OAc)₂/Bu₄NI体系)、光催化及无催化剂策略. |
| 序号 | 底物 | 产物 | 相对反应速率 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Pd(OAc)2 | Pd(acac)2 | (Ph3P)2PdCl2 | |||
| 1 | | | 1 | 1 | 1 |
| 2 | | | 1.05 | 1.33 | 1.12 |
| 3 | | | 2.25 | 3.00 | 3.80 |
| 4 | | | 2.50 | 1.68 | 1.86 |
| 5 | | | 0.08a | 0.10 | — |
| 6 | | | 0.02 | 0.08 | 0.03 |
| 7 | | | ≈0.001 | ≈0.001 | <0.002 |
| 8 | | | 0.18 | 0.24 | 0.24 |
| 序号 | 底物 | 产物 | 相对反应速率 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Pd(OAc)2 | Pd(acac)2 | (Ph3P)2PdCl2 | |||
| 1 | | | 1 | 1 | 1 |
| 2 | | | 1.05 | 1.33 | 1.12 |
| 3 | | | 2.25 | 3.00 | 3.80 |
| 4 | | | 2.50 | 1.68 | 1.86 |
| 5 | | | 0.08a | 0.10 | — |
| 6 | | | 0.02 | 0.08 | 0.03 |
| 7 | | | ≈0.001 | ≈0.001 | <0.002 |
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( 李森, 周磊, 有机化学, 2022, 42, 3944.)
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