日本大阪大学研究生院工学研究科的筒井裕哉博士生（研究当时）、工学部应用自然科学科的大四学生志贺心、小西彬仁助教、安田诚教授等人组成的研究团队，全新开发并合成出了以14族元素（碳族元素）为中心、具有特殊笼状结构的烯丙基化试剂（烯丙基杂氮三环化合物），并在全球首次证实可通过与既往不同的路径来实现反应控制。相关研究成果已发表在《Nature Communications》上。
图1.利用笼状结构烯丙基化试剂实现具有全新空间排列的烯丙基化反应（供图：大阪大学）
在有机合成化学中，羰基化合物亲核加成反应中的立体选择性控制，是决定分子功能的关键课题。尤其是在α位含有氧原子的α-氧基羰基化合物，作为天然产物合成与药物合成中的重要构成要素而被广泛应用。
此前，在α-氧基羰基化合物的烯丙基化反应中，由氧原子强螯合配位金属的螯合控制占据主导地位，反应被认为只能生成单一方向的空间排列（syn体）。因此，通过不依赖金属配位的路径（非螯合路径），选择性地获得相反空间排列（anti体）显得极其困难，是长期以来都未能解决的难题。
此次，研究团队全新开发并合成了以碳族元素（硅、锗、锡）为中心的烯丙基杂氮三环化合物，并证实使用该试剂可实现不依赖金属配位的非螯合型反应控制。
这类烯丙基杂氮三环化合物，凭借分子内形成的特殊笼状结构，具备高亲核性，同时具有能抑制金属本身路易斯酸性的特性。
此外，通过实验与理论计算相结合的分析，研究团队阐明了该试剂经与既往螯合控制不同的反应路径，可使α-氧基酮的烯丙基化反应以高anti选择性进行。该方法适用于多种底物，能够以高产率和高选择性制备出既往方法难以实现的空间排列的产物。
本研究实现了此前被认为无法达成的α-氧基羰基化合物的非螯合型立体控制。这是拓展有机合成立体选择性控制基础概念的重要成果。尤其在立体结构直接决定生理活性的药物与生理活性物质的合成中，该方法有望成为能够精确制备与既往方法不同的立体异构体的全新合成策略。同时，作为药物研发与高性能分子设计的基础技术，预计未来将拥有广阔的应用前景。
安田教授表示：“在有机合成化学中，碳碳键形成反应是最重要的基础技术，在此过程中，需要控制分子之间以何种空间排列进行结合。对于α-氧代羰基化合物，虽然已经确立了通过使用金属的螯合控制来选择性获得单一产物的方法，但获得相反方向连接的产物此前一直被认为无法实现。在以非螯合控制为目标、历经多年反复试错的过程中，我们遇到了诸如反应试剂不稳定等诸多难题，而此次发现的笼状结构试剂，终于让我们攻克了这一长期难题。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Non-Chelation Control in Allylations of α-Oxy Ketones Using Group-14 Allylatranes
DOI：doi.org/10.1038/s41467-026-69732-2
