系所：理學院化學系暨半導體學院            教師姓名：劉瑞雄特聘教授

發表期刊：Nature Communications (2026), Published online. DOI: 10.1038/s41467-026-76290-0.

標題：單一反應中間體的三反應位點環加成反應

摘要：在均相催化中，反應中間體通常僅具有一個反應位點，以確保化學選擇性。然而，這樣的設計限制了合成效率，往往需要多個不同獨立的反應步驟才能實現多樣化合成。如果一個反應中間體能夠如同一把「萬能鑰匙」，同時具有多個彼此區分的反應位點，而且每個位點都能選擇性地對不同的反應夥伴作出反應，將會如何？這一概念一直鮮少受到探索。在此，我們報導了一種具有三個反應位點的中間體Int-1，其可作為一個具有高度選擇性且可程式化的反應樞紐(hub)，用於複雜分子的合成。
利用金催化劑與 1,6-allenynes，我們生成了一種中間體，其包含三個在空間位阻與電子性上皆彼此不同的環加成反應位點(A、B 與 C)。此中間體的關鍵特性在於其智慧型的反應位點辨識能力：A 位點僅與具有較大位阻的偶極親和體發生反應；B 位點則可選擇性地捕捉親核性反應物而C 位點則與親電子性的醛類進行反應。
藉由密度泛函理論(DFT)計算對此精確的多位點控制機制進行合理化，我們證明可由同一個共同中間體衍生出三條不同的環加成反應路徑。三反應位點中間體Int-1的發現，建立了一種全新的多位點分歧合成(multi-site divergent synthesis)概念，並提供了一個一步驟即可高效率合成多種結構多樣化苯並氧雜七元環(benzoxepines)的平台。這類化合物是眾多生物活性分子與藥物的重要核心骨架。