文献解析：催化双键拆解重构复杂功能分子
（DOI: 10.1126/science.adq8918 ）
研究背景
天然产物是药物发现的宝库，但其复杂结构（如氮原子匮乏、双键惰性）限制了直接应用。传统C=C双键断裂方法（如臭氧分解、烯烃复分解）面临两大瓶颈：
1. 苛刻条件：高温、强氧化剂破坏敏感官能团（如羟基、酯基）；
2. 功能单一：仅生成羰基，难以同步引入高价值的含氮基团。
近年虽有温和氮化方法（如Kwon的氨基脱烯基化），但对电子不足双键（如甾体、萜类）仍束手无策。
核心创新
倪安宁团队开发了异质铜催化剂CuO/h-TS-1，在氧气下实现C=C断裂并同步引入羰基（C=O）和氰基（C≡N），关键突破：
1. 高效催化：CuO纳米颗粒负载于多孔分子筛，提升表面活性位点，可循环7次以上（ICP检测无铜泄漏）；
2. 广谱底物：兼容电子不足烯烃、甾体（如孕酮衍生物）、萜类（松烯）及糖烯（D-葡糖烯），避免传统催化剂（如TEMPO）的副反应；
3. 定向合成：双键断裂后保留骨架手性（如环丙烷/环丁烷结构），氰基可进一步转化为氨基或杂环（Hofmann重排）。
重要成果
- 天然产物重塑：
- 甾体（如阿比特龙）：催化转化率从TEMPO法的<5%提升至56%，且减少羟基氧化副产物；
- 萜烯（如α-蒎烯）：生成含环丁烷的手性氧腈（产率51%）；
- 糖烯（D-葡糖烯）：直接生成氨基糖衍生物（1,5-二脱氧阿拉伯糖胺，2步总收率35%）。
- 克级制备：抗癌药物醋酸甲地孕酮经C7位氮替换，获关键中间体（80%产率）。
领域意义
首次通过异质催化的温和策略，在双键断裂中同步构建C=O和C≡N，实现复杂分子的精准氮化。这一方法解决了电子不足烯烃惰性难题，为药物库构建及后期修饰提供新工具。后续可扩展至更多天然产物骨架编辑，加速新药研发流程。
（DOI: 10.1126/science.adq8918 ）
研究背景
天然产物是药物发现的宝库，但其复杂结构（如氮原子匮乏、双键惰性）限制了直接应用。传统C=C双键断裂方法（如臭氧分解、烯烃复分解）面临两大瓶颈：
1. 苛刻条件：高温、强氧化剂破坏敏感官能团（如羟基、酯基）；
2. 功能单一：仅生成羰基，难以同步引入高价值的含氮基团。
近年虽有温和氮化方法（如Kwon的氨基脱烯基化），但对电子不足双键（如甾体、萜类）仍束手无策。
核心创新
倪安宁团队开发了异质铜催化剂CuO/h-TS-1，在氧气下实现C=C断裂并同步引入羰基（C=O）和氰基（C≡N），关键突破：
1. 高效催化：CuO纳米颗粒负载于多孔分子筛，提升表面活性位点，可循环7次以上（ICP检测无铜泄漏）；
2. 广谱底物：兼容电子不足烯烃、甾体（如孕酮衍生物）、萜类（松烯）及糖烯（D-葡糖烯），避免传统催化剂（如TEMPO）的副反应；
3. 定向合成：双键断裂后保留骨架手性（如环丙烷/环丁烷结构），氰基可进一步转化为氨基或杂环（Hofmann重排）。
重要成果
- 天然产物重塑：
- 甾体（如阿比特龙）：催化转化率从TEMPO法的<5%提升至56%，且减少羟基氧化副产物；
- 萜烯（如α-蒎烯）：生成含环丁烷的手性氧腈（产率51%）；
- 糖烯（D-葡糖烯）：直接生成氨基糖衍生物（1,5-二脱氧阿拉伯糖胺，2步总收率35%）。
- 克级制备：抗癌药物醋酸甲地孕酮经C7位氮替换，获关键中间体（80%产率）。
领域意义
首次通过异质催化的温和策略，在双键断裂中同步构建C=O和C≡N，实现复杂分子的精准氮化。这一方法解决了电子不足烯烃惰性难题，为药物库构建及后期修饰提供新工具。后续可扩展至更多天然产物骨架编辑，加速新药研发流程。
