碳氢数科的科研动态旨在解说当前最热门、最新的期刊内容，我们主要关注有机化学领域，深入探讨物质合成及相关研究的历程与发展。通过每周科研，为您提供有价值的信息和深入的洞察力，帮助您更好地了解有机及其相关领域的发展方向和未来趋势。
NO.1光反应赋能的去甲花群海葵碱简洁合
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：复旦大学药学院
作者：Yuchen Sun, Xiao Zhang, Fuyin Jiang, Mengling Zhang, Wanru Wu, Yu Sun
原文篇名：Concise Synthesis of Norzoanthamine Enabled by a Set of Photochemical Transformations
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c14081
在这里，我们报告了一种以三个关键光化学反应为特征的策略，我们用它分16个步骤合成norzoanthamine。开发了一种光诱导脱芳烃-6π-去对称化，用于轻松进入生物碱的 ABC-三环核心。这辅以 [2 + 2] -光环加成反应、可见光诱导的脱羧硼化反应和反向羟醛化过程，构成了建立 C9-C22 附近全碳四元立体中心的挑战性问题的有效解决方案。最后，设计了涉及全局脱保护、环化和差向异构化反应的一锅级联转化，用于去甲氮蒽胺核心框架的高效和立体控制组装。
NO.2通过热雾化回收硫毒 Pd 催化剂实现乙炔半氢化
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：清华大学&北京师范大学&南开大学
作者：Qiheng Li, Shoujie Liu, Jin-Cheng Liu, Zhi Li, Yadong Li
原文篇名：Recycling Sulfur-Poisoned Pd Catalysts via Thermal Atomization for Semi-Hydrogenation of Acetylene
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c11305
在此，我们提出了一种自上而下的策略，通过一步热原子化降解 Pd 硫化物并同时产生 Pd 单原子位点。Pd4S 模型纳米颗粒在 ZIF-8 上加载和热处理后，成功转化为氮和硫共掺杂碳 （Pd1/N，S–C） 负载的 Pd 单原子位点。在原子化过程中形成 PdZn 中间体。密度泛函理论表明，PdZn 的形成有助于金属纳米颗粒附近空位的产生，从而促进了原子化过程。这种策略可以很容易地应用于硫中毒商业 Pd/C 的原子化，这显示了回收商业催化剂的潜力。最佳的 Pd1/N， S-C 催化剂对乙炔的半氢化表现出良好的活性和比 Pd4S 高得多的选择性。
NO.3自由基介导亲核肽交联生物合成Dynobactin
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：美国杜克大学
作者：Bach X. Nguyen, Friscasari F. Gurusinga, Ute Mettal, Till F. Schäberle, Kenichi Yokoyama
原文篇名：Radical-Mediated Nucleophilic Peptide Cross-Linking in Dynobactin Biosynthesis
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c10425
在这项工作中，使用体外表征，我们证明 dynobactin 中的两种交联都是由自由基 S-腺苷甲硫氨酸 （SAM） 酶 DynA 生物合成的。随后使用氘标记的 DynB 前体肽的机理研究表明，C-N 交联通过 5'-脱氧腺苷自由基β Tyr8-H 原子提取进行。Tyr8-Hα 的溶剂交换缺失表明该机制不太可能涉及 Tyr8 的 α，β 去饱和。此外，DynA 催化 H6A-DynB 的 Tyr8 与小分子亲核试剂共价修饰，表明存在高度亲电的 Tyr 衍生中间体。基于所有这些观察结果，我们提出 DynA 催化 Tyr8-Hβ原子抽象生成 Tyr8-Cβ自由基，然后将其氧化成对醌甲化物中间体，His6-Nτ 攻击形成 C-N 交联。RiPPs 交联的这种醌甲基化物依赖性机制与先前报道的 RiPPs 交联机制不同，代表了 RiPPs 生物合成中的一种新机制。我们还将讨论 DynA 与其他肽修饰自由基 SAM 酶的功能、机制和进化关系。
NO.4用于甲烷光催化氯化物重整的扭曲 BiOCl 莫尔超晶格
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：上海交通大学环境科学与工程学院
作者：Linghao Yu, Xupeng Liu, Hao Zhang, Biao Zhou, Ziyue Chen, Hao Li, Lizhi Zhang
原文篇名：Twisted BiOCl Moiré Superlattices for Photocatalytic Chloride Reforming of Methane
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c13254
在此，我们证明了具有 11.1° 扭曲角的 BiOCl 莫尔超晶格对于光催化 CH4 与 NaCl 重整成 CH3Cl 和 H2 非常有效。这些莫尔超晶格具有错位诱导的拉伸应变，使表面 Bi-Cl 键不稳定，促进空穴介导的 MvK 类似过程，将晶格 Cl 活化成反应性 •Cl 以进行 CH4 氯化。同时，它们的扭曲堆叠配置加强了层间电子耦合，从而加速了平面外载流子转移。除了用于 H2 析出的单原子 Pt 位点的表面锚定外，所得的 Pt1/BiOCl 莫尔超晶格可提供 53.4 μmol g–1 h–1 的 CH3Cl产率，在可见光下具有令人印象深刻的 96% 选择性。本研究强调了二维光催化剂中晶格工程调节结构应变和载流子动力学以实现 CH4 分散重整的潜力。
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：南开大学化学学院
作者：Xuejie Cao, Hongye Qin, Jinyang Zhang, Xiaojie Chen, Lifang Jiao
原文篇名：Regulation of Oxide Pathway Mechanism for Sustainable Acidic Water Oxidation
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c12942
在这里，我们提出了一种异质双位点氧化物途径机制 （OPM），它通过直接双氧自由基偶联避免了这些限制。路易斯酸（Cr）和 Ru 结合形成固溶体氧化物 （CrxRu1–xO2） 促进 OH 吸附并缩短双位点距离，从而促进 *O 自由基的形成并促进双氧自由基的偶联，从而将 OER 机制改变为 Cr-Ru 双位点 OPM。Cr0.6Ru0.4O2 催化剂表现出比 RuO2 更低的过电位，并在 300 mA cm–2 的 PEM 水电解槽中保持稳定运行超过 350 小时。这种机制调节策略为最佳催化途径铺平了道路，这对于大规模绿色氢生产至关重要。
NO.6钴氢化物催化烯丙基羧酸酯的烯烃-羧酸酯转位（ACT）
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：美国普渡大学
作者：Gaoyuan Zhao, Arman Khosravi, Sahil Sharma, Djamaladdin G. Musaev, Ming-Yu Ngai
原文篇名：Cobalt-Hydride-Catalyzed Alkene-Carboxylate Transposition (ACT) of Allyl Carboxylates
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c12583
在这里，我们报道了第一个钴氢催化的烯丙基羧酸盐 ACT，能够通过 1,2-自由基迁移 （RaM） 策略获得这些前所未有的 1,3-烯烃/1,2-酰氧基转移产物。这种转化表现出广泛的官能团耐受性，适用于复杂分子的后期修饰，并且适合克级合成。它还扩展了烯丙基羧酸盐和钴催化的反应曲线。初步实验和计算研究表明，一种涉及金属氢化物氢原子转移 （MHAT） 和 1,2-RaM 过程的机制。该反应有望作为开发烯丙基羧酸酯的多功能 Co-H 催化转化的基础，为合成、药物和材料化学产生一系列有价值的构建单元。
NO.7通过环丙醇开环羰基化实现 （±）-phaeocaulisin A 的 10 步全合成
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：美国埃默里大学
作者：Chang Liu, Mingyu Zhang, Lidan Zeng, Yong Wan, Mingji Dai
原文篇名：Ten-Step Total Synthesis of (±)-Phaeocaulisin A Enabled by Cyclopropanol Ring-Opening Carbonylation
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c12121
我们报道了（±）-phaeocaulisin A 的有效全合成，这是一种愈创木内酯倍半萜天然产物，具有嵌入氧代内酯和熔融双环内酯的复杂四环骨架、四个含氧立体中心和一个 8-氧杂双环[3.2.1]辛烷核心。我们的合成具有一种新型钯催化的环丙醇开环羰基化反应，以进入关键的γ酮酯，化学和立体选择性羟醛环化，以形成七元碳环，以及级联酮化-内酯化，以构建所需的四环骨架。通过这些具有战略意义的 C-C 和 C-O 键形成转化，实现了（±）-phaeocaulisin A 的10 步全合成。我们进一步开发了环丙醇开环羰基化化学，以提供一种制备γ酮酯的替代方法。在生物学上，具有 α-亚甲基 γ-丁内酯部分的倒数第二个中间体被确定为一种有前途的先导化合物，对一组三阴性或 HER2+ 乳腺癌细胞系具有抗癌增殖活性。
NO.8Cu催化乙烯基芳烃与醛类和芳基硼酸的不对称三组分自由基酰化反应
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：华东师范大学化学与分子工程学院
作者：Zhiheng Li, Shang Wang, Si-Cong Chen, Xiangwen Zhu, Zhengzhen Lian, Dong Xing
原文篇名：Cu-Catalyzed Asymmetric Three-Component Radical Acylarylation of Vinylarenes with Aldehydes and Aryl Boronic Acids
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c08957
在这里，我们报道了乙烯基芳烃与醛和芳基硼酸的铜催化不对称三组分自由基酰化反应。该方法从醛通过氢原子转移形成酰基自由基开始。酰基自由基添加到烯烃中，形成新的苄基，然后进行铜催化的对映选择性芳基化。手性联萘基栓系双恶唑啉配体对于实现高度立体控制至关重要。该策略能够从醛和乙烯基芳烃中直接合成一系列具有合成价值的手性 β，β-二芳基酮。
NO.9铜催化的芳基亚甲基环丙烷的1,4-硼氨基化反应
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：南开大学化学学院
作者：Yu-Shen Zhu, Ya-Lin Guo, Ying-Ying Zhu, Bo Su
原文篇名：Enantioselective 1,4-Borylamination via Copper-Catalyzed Cascade Hydroborylation and Hydroamination of Arylidenecyclopropanes
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c12852
我们报道了通过铜催化的芳基环丙烷的级联氢硼化和氢胺化的第一个对映选择性 1,4-硼胺化反应。该反应以高度化学、位点和对映选择性的方式（>20：1 r.r. 和高达 99% ee）结合了四种现成的组分，产生多种具有合成价值的对映体富集的 4-氨基烷基硼酸盐。这些产品的多功能用途体现在其多样化的转化和在药物合成和药物发现中的广泛应用。进行了初步机制研究，以阐明其高化学和位点选择性的有效反应途径、中间体和来源。
NO.10天然糖类立体选择性自由基 C-糖基化的 C-OH 键激活
期刊：Journal of the American Chemical Society
单位：兰州大学化学化工学院
作者：Hao Xie, Sheng Wang, Xing-Zhong Shu
原文篇名：C–OH Bond Activation for Stereoselective Radical C-Glycosylation of Native Saccharides
原文网址：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c11857
在这项研究中，我们介绍了一种简化的方法，通过未修饰糖类的直接 C-OH 键同解来产生异头自由基，无需保护、脱保护或激活步骤。这些异头自由基选择性地与活化的烯烃偶联，产生具有高立体选择性 （>20：1） 的 C-糖基化产物。该方法适用于多种天然单糖，如 l-阿拉伯糖、d-阿拉伯糖、d-木糖、l-木糖、d-半乳糖、β-d-葡萄糖、α-d-葡萄糖和 l-核糖，以及低聚糖，包括 α-乳糖、d-（+）-二糖和阿卡波糖。我们还将这种方法扩展到氨基酸和肽衍生物的 C-糖基化，并展示了抗炎剂的简化合成。
来源：碳氢数科
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