近日，南京中医药大学药学院金弘明教授联合湖南大学瞿双林教授、德国海德堡大学Hashmi教授在国际知名期刊Nature Communication发表利用金属卡宾发散合成杂环骨架的研究成果“Dichotomy of platinum(II) and gold(III) carbene intermediates switching from N- to O-selectivity”。金弘明教授为文章的第一作者兼通讯作者，瞿双林教授和Hashmi教授为共同通讯作者，南京中医药大学为第一单位。
杂环骨架广泛存在于药物分子中，如何快速、高选择性地构建多官能团化的杂环化合物对高效扩增特异性的化合物库至关重要。金属卡宾是一类活性很高的反应中间体，如何控制金属卡宾的活性，调控反应的选择性一直是合成化学领域的重要课题。
本项研究发现在苯并呋咱和炔酰胺的关环反应中，产物选择性可以通过二价铂和三价金催化剂进行调控。利用大位阻亚磷酸酯配位的铂催化剂可以调控反应生成喹喔啉氮氧化物，而通过2,6-二甲氧基吡啶配位的三价金催化剂可促进反应生成2-胺基苯并咪唑化合物。通过机理实验和理论计算证明高亲电性的三价金卡宾更具有碳正离子的性质，有利于亲氧性环化，而偏向卡宾性质的铂卡宾则更容易被氮进攻，形成六元环。该工作进一步揭示了不同价态金属卡宾的性质，有助于今后选择性合成方法学的开发。