许多天然产物和药物分子（如生物碱）的核心结构都是复杂桥接或稠合氮杂环。传统合成这类结构的方法通常步骤冗长、效率低下。过渡金属催化的“剪切-重组”反应为构建桥接和稠合骨架提供了一种有效的方法，然而底物主要限于环酮和活化环丙烷。在此，芝加哥大学（The University of Chicago）董广彬课题组首次报道了β-内酰胺与烯烃/炔烃之间通过 C-C 键活化发生的剪切重组。利用这种方法可以制备出多种桥接和稠合的氮杂环，并具有良好的官能团耐受性。这种合成方法在统一、简化地制备含有norbenzomorphan的生物活性化合物中得到了验证。本文研究亮点：
1. 首例β-内酰胺的C–C键活化剪接反应：本文突破了以往剪切重组反应仅限于环酮和活化环丙烷的限制，拓展到底物更易得、更具挑战性的β-内酰胺。
2. 高官能团兼容性与底物普适性：该反应体系对多种官能团展现出出色的兼容性，包括醚、卤素（F, Cl, Br）、三氟甲基、氰基、酯基、杂环（噻吩、吗啉）等，不仅证明了反应的鲁棒性，也意味着该方法可以直接用于复杂分子的后期功能化，具有很高的合成实用价值。
3. 高效构建两类重要杂环骨架：通过巧妙改变连接基团和偶联物（烯烃或炔烃），该策略能够统一地合成两类重要的刚性骨架：桥接（5a, 收率93%; 5d, 收率88%）和稠合（14k，收率92%）氮杂环体系。
4. 应用潜力：方法成功应用于norbenzomorphan类生物活性分子的简洁合成，步骤大幅减少（从10步缩短至3步），并且实现了克级规模（2 mmol）制备，收率优异。
本研究不仅拓展了C–C键活化的反应类型，也为复杂氮杂环化合物的合成提供了一条高效、模块化的新途径，具有重要的合成化学和药物化学应用前景。
图1. 生物活性分子（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图2. 剪切-重组型反应（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图3. 反应条件优化（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图4. 反应条件优化（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图5. 反应条件优化（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图6. 反应范围（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图7. norbenzomorphan化合物合成方法（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
图8. 反应范围（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）