在现代药物开发中，生物等排体的替代是改善药物和候选药物的各种物理化学性质的重要方法。其中，双环[1.1.1]螺桨烷 (BCP) 单元最常作为对位二取代的芳基生物等排体，且也可作为叔丁基或炔烃的生物等排体。
此外，它还具有良好的药代动力学特性，包括被动渗透性、水溶性、代谢稳定性等。所以，许多相关的研究人员对它们进行了广泛的研究工作。但是，从合成的角度来看，它们的制备方式仍然存在困难。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
一般来说，芳基取代的 BCP 衍生物主要是通过BCP 亲电试剂或亲核试剂获得的，它们本身是通过添加自由基或金属亲核试剂，进而裂解内部 C-C 键打开 [1.1.1] 螺桨烷来制备的，最常见的是通过多步化学序列在 BCP 桥头位置安装具有功能的手柄。
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不过，与过去逐步合成的方法相比，若能达成直接利用多组分反应一步获得复杂多样的二取代 BCP 产物，将在经济上和制程上都更具吸引力。最近University of Pennsylvania的Gary A. Molander教授在J. Am. Chem. Soc.上发表了一种通过镍/光氧化还原催化组合实现的多功能芳基化 BCP 的单步、多组分合成方法，即完成了这一挑战。
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该研究使用 t-BuBF3K、[1.1.1] 丙烷和 4-溴苯腈作为反应模版进行了研究，并优化相关反应条件。通过了一系列对反应参数的评估，他们发现在 Ir盐作为光敏剂、Ni(dtbbpy)Br2 作为催化剂和 Cs2CO3 作为碱的条件下，即可在 390 nm 的LED 光于 25 °C 下获得 α-季芳基化的 BCP 产物。
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此外，这种三组分反应允许在一个步骤中形成两个 C-C 键并有着三个四元中心。且该方法可允许从芳基卤化物和自由基前体基元获取复杂的 BCP 结构。
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参考文献：Dicarbofunctionalization of [1.1.1]Propellane Enabled by Nickel/Photoredox Dual Catalysis: One-Step Multicomponent Strategy for the Synthesis of BCP-Aryl Derivatives
J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c05304
原文作者：Weichen Huang, Sebastian Keess, and Gary A. Molander*
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.2c05304
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