李伟课题组JACS：基于骨架编辑的苯环可编程三重官能团化
研究背景：多取代苯环结构广泛存在于药物分子、天然产物和有机功能材料中，然而，如何从最简单的苯出发，直接、选择性地构建多取代苯，长期以来是合成化学中的挑战性课题。传统合成策略通常需要多步官能化序列，涉及繁琐的保护基操作、反复的官能团转换，以及为实现区域选择性控制而对不同官能团化反应的费心排序，整体步骤经济性差、效率低下。
研究工作： 近日，李伟课题组报道了一种苯环的可编程三官能团化反应：基于课题组长期深耕的η6-配位苯环活化平台，本工作巧妙融合去芳构官能化与双原子骨架编辑概念，首次实现了从简单芳烃出发，高效高选择性构建1,2,3-三取代苯衍生物。反应中，三个新引入的取代基均可独立调变，具有可编程优势；官能团修饰位点的区域选择性可由电子效应预测性控制。此外，反应无需在苯环上预安装任何活化基团或导向基团，突破了传统方法对预修饰活化芳烃底物的依赖。
该方法的合成价值在多个维度得到展示：其一，实现了从简单芳烃到三取代、四取代、五取代乃至六取代苯的高效构建；其二，可同时在多芳环骨架上安装六个官能团；其三，实现了一种聚合封端剂前体的快捷合成，以三步路线替代传统八步合成，步骤经济性提升显著；其四，实现了珍贵¹³C标记苯衍生物的简洁制备，为机理研究和药物示踪提供了便捷工具。
尤为引人注目的是，该策略成功应用于一种新型内酯型六苯并蔻 (HBC) 纳米石墨烯的简洁合成。该HBC-内酯衍生物展现出显著的荧光增强效应——其荧光量子产率相较母体HBC类似物提高了约6倍。这一结果不仅验证了该方法在纳米石墨烯精准构建中的强大能力，也表明将吸电子内酯单元嵌入多环芳烃骨架可作为调控纳米石墨烯光物理性质的有效策略。
综上，本研究发展了一种苯环可编程三官能团化的通用平台，利用去芳构官能化与双原子骨架编辑的巧妙融合，克服了传统方法对预官能化芳烃底物的长期依赖，实现了从简单廉价芳烃到高附加值多取代苯的直接、高效、可编程构建，在药物化学和材料科学领域具有广阔的应用前景。
浙江大学化学系何琴博士生和李楚乔博士为共同第一作者，曾伟龙助理研究员为共同通讯作者，李伟长聘研究员为主通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金特别资助的支持。
论文信息：
Programmable Triple Functionalization of Benzenes by Merging Dearomative Functionalization and Skeletal Editing
Qin He‡, Chu-Qiao Li‡, Qian Huang, Ming-Yang Wang, Xing-Yan Jiang, Wei-Long Zeng*, and Wei Li*
J. Am. Chem. Soc.2026, ASAP, doi.org/10.1021/jacs.6c11244
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c11244
李伟课题组主页：https://person.zju.edu.cn/LiLab
供稿：李伟课题组
编辑：夏琦 邹尔纯
审核：陆展
终审：张曼华