近日，国际期刊《Nature Communications》在线发表了华中师范大学舒超教授与南昌航空大学孙青老师联合团队的最新研究成果。该研究针对氧杂环丙烷传统通过极性环氧化合成过程中存在的反应条件苛刻、官能团兼容性差、底物适用范围狭窄等关键技术难题，巧妙开发了一种自由基环氧化为途径的全新合成策略，以温和、高效的方式成功实现氧杂环丙烷的高选择性精准合成，为环氧类药物分子与复杂有机分子的高效精准合成和转化提供了新思路与技术路径。论文题目为《Photochemical synthesis of oxiranes using DABSO activated sulfinates and allylic peroxides》，华中师范大学为该论文第一完成单位，化学学院博士研究生李子阳为第一作者，南昌航空大学郑慧雯同学（计算部分）为共同第一作者，南昌航空大学孙青讲师（计算部分）、华中师范大学舒超教授为共同通讯作者。
氧杂环丙烷是一类具有高环张力的含氧三元杂环结构，因其优异的反应活性，成为抗癌药物、农药、功能材料等复杂分子中的关键结构砌块。在FDA（美国食品药品监督管理局）批准的药物中，大量活性分子均包含环氧结构，这类结构可通过开环反应高效转化为醇、胺、醚等高价值有机中间体，在药物合成中具有不可替代的作用。然而，传统的极性环氧化方法多依赖过氧酸等强氧化剂或强碱，不仅易破坏硫醚、碘代芳烃、叠氮、醛基等敏感官能团，还存在操作危险性高、反应条件苛刻、底物适用范围受限等突出问题，难以满足现代药物合成与精细化工领域对温和、高兼容性、绿色高效合成技术的迫切需求。
针对上述难题，该联合研究团队提出了DABSO（1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-二氧化硫加合物）活化亚磺酸盐的光化学新策略：在可见光照射下，廉价易得的亚磺酸盐与DABSO原位形成高活性铵盐配合物，进而高效释放磺酰基自由基；该自由基可精准进攻烯丙基过氧化物的双键，随后引发过氧键断裂、分子内环化串联反应，最终一步构建出结构多样的磺酰基取代氧杂环丙烷，实现了目标产物的高效精准合成。
该研究成果具备三个主要特点：一是温和绿色，采用可见光驱动模式，反应在室温下即可顺利进行，无需贵金属催化剂与强氧化/强碱体系，契合绿色可持续发展的现代绿色合成化学理念；二是官能团兼容性优异，能够高效构建传统方法难以获得的高官能团化氧杂环丙烷，有效丰富了目标分子的结构多样性，为复杂分子合成提供了更多可能；三是高效简洁，通过一步成环反应完成目标产物合成，操作简便易行，且反应原料廉价易得，具备良好的工业化应用潜力。该研究不仅为氧杂环丙烷类关键结构砌块的合成提供了全新方法，更为高张力小环分子的绿色、高效构建提供了创新性思路，在药物后期修饰、天然产物全合成、精细化工产品制备等领域具有潜在的应用价值。
舒超教授团队长期致力于自由基合成化学、绿色有机合成方法学等前沿研究方向，聚焦温和条件下的精准成键反应与高价值环骨架构建，及其在医药/农药分子的绿色合成中的应用，取得了一系列具有特色的研究成果。相关研究成果以第一作者或通讯作者身份发表于《Nature》《Nature Communications》《Journal of the American Chemical Society》《Angewandte Chemie International Edition》《ACS Catalysis》《Chemical Science》等国际期刊。此次研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目的大力支持。
DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-026-70407-1
学校首页
ENGLISH