物质学院黄焕明课题组在可见光催化化学领域取得系列进展

光催化方法相比传统催化方法具有反应条件温和、能耗低、污染少、选择性高等优势，是当前合成化学领域的重点方向之一。近日，上海科技大学物质科学与技术学院黄焕明课题组在光催化合成领域取得系列进展，为复杂分子结构的合成提供了高效、绿色的新方法，为药物分子和功能材料的开发提供了新工具。相关成果分别发表于国际学术期刊《化学科学》(Chemical Science)、《自然-通讯》(Nature Communications)和《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。

光诱导催化合成2-氧杂双环[2.1.1]己烷

黄焕明课题组开发了一种新型光催化[2π+2σ]环加成反应，通过钴催化的可见光诱导反应，高效合成了2-氧杂双环[2.1.1]己烷（2-oxa-BCHs）。该方法具有广泛的底物适用性和优异的官能团兼容性，为药物研发中苯环生物电子等排体的设计提供了新思路。研究成果发表于英国皇家化学会期刊《化学科学》(Chemical Science)，并收录到“15周年纪念：化学科学杰出研究者”特辑（15th Anniversary: Chemical Science Leading Investigators collection）。上科大博士后汤思源和研究生王占杰为论文共同第一作者，黄焕明教授为唯一通讯作者。

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图1 光诱导催化合成2-氧杂双环[2.1.1]己烷

文章标题：Photocatalytic Synthesis of 2-Oxabicyclo[2.1.1]hexanes: Cobalt-Enhanced Efficiency

文章链接：DOI: 10.1039/D5SC02836A

含硼张力环的光诱导催化合成

黄焕明团队通过能量转移催化策略，实现了硼原子参与的π,σ-甲烷重排反应和1,5-氢原子转移/环化反应，成功构建了含硼环丙烷和环丁烷骨架。这一方法为含硼张力环的合成提供了高效途径，在药物化学和材料科学中具有重要应用潜力。相关成果发表于《自然-通讯》(Nature Communications)，上科大研究生陈书升和博士后郑雨为论文共同第一作者，黄焕明教授为唯一通讯作者。

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图2  含硼张力环的光诱导催化合成

文章标题：Borylated strain rings synthesis via photorearrangements enabled by energy transfer catalysis

文章链接：DOI: 10.1038/s41467-025-58353-w

进光化学重排合成环氧化物

黄焕明团队创新性地提出了“氧杂-π,σ-甲烷重排”策略，利用能量转移催化实现了氨基迁移，开发了环氧化物衍生物的高效合成新方法。该方法条件温和、底物范围广，为环氧化物的绿色合成提供了新思路。研究论文发表于美国化学会期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society），并入选为增选封面（Supplementary Cover）。上科大研究生王秋竹和博士后郑雨为论文共同第一作者，黄焕明教授为唯一通讯作者。

入选增选封面文章

图3  光化学重排合成环氧化物

文章标题：Oxa-π, σ-Methane Rearrangement Approach for Epoxide Synthesis

文章链接：DOI: 10.1021/jacs.5c01400