俄罗斯科学家发现张力驱动的新型环加成反应：硝酸盐与环辛炔高效构建螺杂环化合物

环加成反应是有机合成中构建环状结构的基本手段之一，能够从简单的线性分子出发，高效制备多样化的环状化合物。其中，一种引人注目的变体是“张力驱动的环加成”反应。在该反应中，底物分子内部存在的结构张力在反应过程中得以释放，从而为环加成过程提供了强大的热力学驱动力，使其甚至在室温条件下也能以极高的速率进行。由于其高效、快速和条件温和的特点，这类反应已成为点击化学的重要组成部分，并被广泛应用于生物分子、树枝状聚合物、高分子材料及各种表面的功能化修饰中。

俄罗斯科学院有机化学研究所（ИОХ РАН）有机与金属有机氮氧系统实验室的科研团队近期在这一领域取得了重要突破。他们成功实现了硝酸盐与环辛炔之间的新型张力驱动[3+2]环加成/收环串联反应。研究表明，该反应经历了应力促进的[3+2]环加成步骤，随后发生分子内的收环过程，最终生成了此前难以获得的氧嗪并环化螺氮杂环衍生物。该反应在温和条件下即可顺利发生，具有产率高、非对映选择性优异的特点。量子化学计算进一步揭示了该转化过程中的关键特征：在环加成阶段，氧嗪环采取了独特的“半浴缸”式构象，从而降低了反应能垒；而在随后的收环步骤中，O−N−O片段中的异头效应对立体选择性的控制起到了决定性作用。该发现不仅丰富了张力驱动环加成反应的化学内涵，也为构建结构复杂的螺环骨架提供了新的高效策略。