近日，学院王琼老师与清华大学刘强教授课题组合作在《自然•合成》（Nature Synthesis）上发表了题为“Diastereodivergent construction of disubstituted cyclobutanes via electrochemical cobalt-catalysed reductive coupling”的研究论文。清华大学博士生杨洁和李恒旭为论文共同第一作者，刘强教授和王琼老师为共同通讯作者，王琼老师参与完成理论计算方面的研究工作。
环丁烷类药物分子的构型对其生物学与药理学性质具有决定性作用。尽管科研人员在取代环丁烷的化学选择性与非对映选择性构建方面已取得显著进展，但如何以同一套起始原料实现高效的非对映发散式催化合成，仍是一项亟待攻克的难题。
该研究报道了一种电化学钴催化炔烃与环丁烯的还原偶联方法，可高效合成一系列取代环丁烷非对映异构体。该方法以质子源为调控核心，通过阴极还原与质子化的连续反应过程，生成关键的钴氢化物中间体。研究发现，调控质子源的空间位阻与电子效应，可精准调节产物的反式/顺式比例，为目标环丁烷产物两种非对映异构体的高效合成提供了全新策略。机理研究证实反应遵循钴(II)-氢反应路径，并揭示非对映发散性源于质子源的差异化空间扭曲效应，以及环丁基钴中间体与不同质子源之间的相互作用差异。
