明斯特大学的Christina Hoppenbrock 明斯特团队使用这个实验室装置来进行光循环添加
学分:明斯特-罗曼·克莱因曼斯大学 在合成有机化学中，所谓的环加成反应是一类特别重要的反应
利用这种类型的反应，通过连接(“添加”)两种各自含有双键的化合物，可以简单有效地构建环形分子
由教授领导的一个小组
博士；医生
来自明斯特大学的弗兰克·格洛里厄斯现在已经成功地完成了一个非常规的环加成反应，其中一个碳碳双键与一个碳碳单键发生反应
在双键中，原子由两对电子连接；在单键中，只包含一对电子
成功的关键是使用特别“紧张”的单键
为了实现温和的反应条件，化学家们使用了光敏剂，这是一种利用光能驱动反应的催化剂
这项研究现已发表在《自然》杂志上
“除了它在概念和机理上的重要性，这种方法还有一个综合的好处，”主要作者Roman Kleinmans解释说
“这是因为我们可以用它来建造多环的三维碳支架，这是很难或不可能达到的
这种三维结构令人着迷，并在药物化学中发挥越来越重要的作用
" 化学的细节 一个多世纪以来，研究和发展了所谓的[2+2]光环加合
研究特别集中在[2π+2π]-系统，其中，例如，两个双键反应形成两个新的单键，产生四元环产物
来自明斯特的团队现在通过使用单键(“2π+2σ”)实现这种类型的反应实现了突破
研究小组使用了一类具有“张力”单键的化合物:所谓的双环[1
一个
0]丁烷(BCB)
这些碳化合物呈蝴蝶状，单键上有两个相连的三角形，看起来像翅膀
机翼内角(每个60度)与理想的无应变角(每个109度)相差很大
中心单键的打开释放了应变能——热力学上有利于与碳-碳双键的反应
使用这种策略，研究人员还成功地将一个氮原子整合到产品的碳骨架中
可见光驱动的“三重态-三重态能量转移催化”允许反应尽可能温和地进行，因此不需要在这类化学中通常使用的用强烈的紫外光照射反应
在这种机制中，催化剂从照射的光中吸收能量，并将其转移到合适的基质上
催化剂回到基态(它被再生)，相应的分子处于能量激发态(三重态)
受激分子然后能够与单键反应
Frank Glorius强调说:“我们使用了一种简单的有机光敏剂，即噻吨酮，省去了稀有昂贵的过渡金属基催化剂。”
为了更详细地了解反应的分子机理，化学家们使用“密度泛函理论”进行了计算
"
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