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一、【導讀】

在有機合成的歷史上，構建含有1,2-、1,3-異原子取代片段的多官能碳框一直是有機合成的核心主題。人們已經開發出許多方法來獲取這類基團，而這類反應的策略性使用歷來都是以極性逆合成分析（2e^-斷開）為指導。據報道，這些雙電子極性反應類型的變體數以千計，從而構成了逆合成分析邏輯的基石。然而，使用這些方法設復雜分子結構，往往需要考慮立體選擇性、區域選擇性和化學選擇性，同時還要平衡適當的氧化還原狀態。因此，人們開發了大量的保護基團、試劑和立體化學標準，還要適當地部署各種反應，需要多年的經驗積累。近年來，一種不同的逆合成方法：使用基于自由基的邏輯（1e^-斷開）來創建新的C-C鍵，并在此過程中避免下游官能團/保護基的操作和無關的氧化還原波動。為此，雙脫羧交叉偶聯（dDCC）是實現這一愿景的有力工具。

二、【成果掠影】

近日，美國斯克里普斯研究Phil S. Baran教授和Yu Kawamata教授提出了一種電催化脫羧交叉偶聯方法來合成復雜的有機分子：基于自由基的Ni/Ag電催化α-取代分子羧酸的交叉偶聯，從而實現了一種直觀和模塊化的方法來合成復雜的結構。這種方法的開發為有機化學領域的分子合成提供新的思路和方法。相關的研究成果以“Complex molecule synthesis by electrocatalytic decarboxylative cross-coupling”為題發表在Nature上。

三、【核心創新點】

作者利用Ag添加劑形成活性Ag納米顆粒涂層電極表面，實現了基于自由基的Ni/Ag電催化交叉偶聯反應。這種方法避免了使用保護基和精確反應編排等問題，并且具有高度對映選擇性。

四、【數據概覽】

圖1 ?通過極性（2e^-）和自由基（1e^-）斷開連接進入多官能團碳框架。 ??2023 Springer Nature

圖2? 第二代 dDCC 的開發和范圍。? ?2023 Springer Nature

圖3? 通過第二代 dDCC 從根本上簡化天然產物合成的示范。? ?2023 Springer Nature

圖4 通過第二代 dDCC 實現基于各種手性羧酸的天然產物合成。? ?2023 Springer Nature

五、【成果啟示】

綜上所述，作者提出在利用Ag納米粒子作為添加劑的條件下擴大dDCC的范圍，包括α-雜原子取代的羧酸，可以大大簡化通過傳統極性逆合成分析法制備分子的合成過程。平均而言，基于dDCC的合成僅需要6個步驟就能完成，并且刪除了一系列保護基團、氧化還原操作、官能團相互轉換、Wittig/Grignard試劑、發火試劑、有毒/不可持續金屬、昂貴的手性配體和重氮化合物等附加因素。這種方法可能會推動設計和合成具有定制屬性的復雜有機分子，推有機合成領域的發展。

文獻鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06677-2

本文由WYH供稿