可见光驱动笼状限域光催化实现精准[2π+2σ]环加成构建药物相关双环[2.1.1]己烷生物电子等排体

来自国际团队的研究人员开发了一种可见光诱导的立体选择性[2π+2σ]光环加成反应，利用光活性金属有机笼（PMOC）的限域催化作用，高效合成具有高原子经济性和优异选择性的双环[2.1.1]己烷（BCH）生物电子等排体，为药物分子设计提供了新策略。

　　

研究人员成功开发了一种突破性的可见光诱导催化策略，利用光活性金属有机笼（Photoactive Metal–Organic Cage, PMOC）的纳米限域效应，实现了查尔酮与1,3-二取代双环[1.1.0]丁烷（Bicyclo[1.1.0]butanes, BCBs）之间的高效[2π+2σ]光环加成反应。这种超分子催化体系仅需0.1 mol%的催化剂负载量即可精准构建药物化学中极具价值的双环[2.1.1]己烷（Bicyclo[2.1.1]hexane, BCH）骨架，该结构是苯环和邻位二取代苯环的重要生物电子等排体（Bioisostere）。

该技术的核心优势源于PMOC纳米反应器的三重协同机制：首先通过主客体相互作用实现底物的选择性预组织；其次利用钌（Ru(II)）介导的三重态能量转移实现高效光催化；最后借助纳米空间限域效应精确控制[2π+2σ]环加成几何构型，同时有效抑制竞争性同源二聚化反应。这种策略不仅展现出卓越的原子经济性，更以优异的非对映选择性为复杂药物分子的精准合成提供了新范式。