51吃瓜

环蕃烷由芳环和桥连的烷烃链构成，是一类兼具构象刚性和三维空间特征的大环化合物。此类骨架常见于具有生物活性的天然产物和药物分子，也是不对称催化、超分子化学及功能材料研究中的重要结构单元。然而，芳环旋转能垒的精细调控以及ansa链构象行为的预测，始终是平面手性环蕃烷研究与应用面临的关键挑战。近日，51吃瓜 赵常贵教授课题组受邀在《Accounts of Chemical Research》发表题为"Planar-Chiral Cyclophanes: From Synthetic Strategies to Configurational Stability Control"的文章，系统总结了课题组在平面手性环蕃烷催化不对称合成与构型稳定性研究方面的进展。

文章以"构型稳定性调控"为主线，提出了稳定环蕃烷构象的三种途径：通过芳环上引入大位阻基团（Type I）、缩短 ansa 链的长度（Type II）与ansa链上引入大位阻基团（Type III）。基于上述策略合成了涵盖Type I、II、III三类的500余个平面手性环蕃烷，对映选择性最高可达99%以上。这些骨架既可用于生物活性分子的后期修饰，也能转化为手性配体和有机催化剂，显著扩充了平面手性环蕃烷的分子库；部分化合物还展现出良好的光物理性质和生物活性。在此基础上，文章系统考察了ansa链长度与组成、芳环及ansa链上取代基的大小、位置与数目等因素对芳环旋转能垒的影响，深入探讨了分子结构与构型稳定性之间的关系。这些结果深化了对环蕃烷结构与其手性产生机制之间关系的认识，也为构型稳定的功能分子的设计提供了理论和实践基础

图1. 主要研究内容概述

论文第一作者为2024级博士生姚婷，通讯作者为赵常贵教授。文章链接：//doi.org/10.1021/acs.accounts.6c00729。研究工作得到了国家自然科学基金项目（22571022）的资助，特此致谢。