近日，化工学院李金恒/李杨团队在国际学术期刊Green Chemistry（中科院一区Top, IF = 9.2）发表题为“Electrochemical Strain-Release Cascade Cyclization of N-Aryl Bicyclobutyl Amides with 1,3-Dicarbonyl Compounds via Direct C(sp3)-H/C(sp2)-H Functionalization ”的研究论文。2025级博士研究生张文钰为论文第一作者，李金恒教授和李杨教授为共同通讯作者，青岛科技大学为第一单位。
螺环骨架凭借其固有的刚性三维（3D）结构特征，成为有机合成、药物研发及材料科学领域中应用最为广泛的环状结构单元之一。在众多螺环骨架中，螺环丁基吲哚酮因具备丰富的生物活性，受到了科研界的广泛关注。目前，经典的合成方法主要包括钯催化的酰胺分子内α-芳基化反应、可见光光氧化还原催化的分子内1,5 -氢原子转移反应以及硅自由基介导的烯烃芳基磺酰胺化反应。然而，这些合成策略普遍存在催化体系成本高昂、原料合成步骤繁琐等问题，极大限制了其在大规模工业生产中的应用。
该研究开发了一种新颖的电化学释放张力策略，通过BCB酰胺与1,3-二羰基化合物的串联环化高效构建了螺环丁基吲哚酮。机理验证实验结果表明，自由基机制在该反应过程中起主导作用，反应进程涉及自由基的产生、传递及淬灭等关键步骤；循环伏安法（CV）实验通过对底物氧化还原电位的分析，证实了二茂铁催化剂与丙二酸二甲酯的共轭碱之间发生了单电子转移（SET）过程。该方法无需依赖化学计量氧化剂及贵金属催化剂，可实现直接C (sp3)-H/C (sp2)-H官能团化反应，副产物仅为氢气（H₂），且具备优异的可放大性与广泛的底物兼容性，为螺环丁基吲哚酮的绿色高效合成提供了新途径。
以上研究得到了国家自然科学基金和山东省泰山学者建设工程的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1039/D5GC06466J
