中国南方科技大学研究人员在《Science》发表研究，报告一种新的三向迁移重排反应。研究显示，该反应可在单一协同的过渡态中同时断裂三条碳—碳单键，并同步形成两条新的单键与一条双键，实现对环状骨架的精确重排。

研究团队表示，这一路径将有机合成中常用于构建复杂骨架的周环反应，与具有推动作用的消除过程结合，从而形成一种可操作的缩环方案。借助有机硼试剂与锌试剂，该机制使化学家能够将六元环等结构缩小为五元环。研究中，团队展示了将环氧化物（由两个碳和一个氧构成的小环）转化为环戊烷等五元环结构的实例。

改变有机分子环中碳原子数会显著影响分子的物理与化学性质，因此缩环与扩环一直是合成化学的重要目标。研究指出，尽管Favorskii重排、Wolff重排等反应可用于相关转化，但在操作便利性、对复杂底物的适用性以及立体选择性方面仍存在局限。

为解决上述问题，研究人员对周环反应进行重新设计，提出“三向迁移重排”概念：在双向迁移重排（两个σ键在同一分子内同时迁移）的基础上，引入额外的消除步骤以提供反应驱动力，从而实现更高精度的骨架重组与复杂分子编辑。

在验证路线中，研究人员以环氧化物为起始原料，先通过Diels–Alder反应构建六元环骨架；随后使用有机硼试剂开环生成稳定的环状硼酸盐中间体；再加入锌盐实现硼元素替换并触发反应，最终完成三向迁移重排，得到五元环产物。

研究团队将该缩环方案命名为“[4+2-1]策略”。据报道，该方法可用于编辑复杂天然产物的核心骨架，包括类固醇与萜类化合物，并可在线性环氧化物体系中实现1,2-氢迁移。

机理研究与密度泛函理论（DFT）计算结果显示，该策略可实现环氧化物向环戊烷转化的高化学选择性、区域选择性与立体选择性；同时在产物中引入烯基硼酸酯，作为后续分子多样化的关键连接点。

研究人员认为，三向迁移重排为分子构建与改造提供了新的精确工具，有望拓展药物发现与先进材料开发相关的合成路径。

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