在酸性條件下，關鍵氮雜環丙烷中間體發生重排生成2,3-氮插入產物，該反應展現出對一系列烷基伯胺良好的兼容性，包括脂肪胺、脂肪環胺、含芳雜環的胺、以及含有醇、醚、胺等官能團的胺。底物分子亦可兼容多種官能團及雜環等。

在光反應條件下，關鍵氮雜環丙烷中間體發生碳碳鍵斷裂開環生成3,4-氮插入產物，底物范圍與2,3-氮插入底物范圍基本保持一致，體現了試劑控制的區域選擇性氮插入的多樣性骨架編輯能力。

當底物分子中含有酯基官能團時，在光反應條件下，關鍵氮雜環丙烷中間體發生碳碳鍵斷裂開環生成3,4-氮插入產物后被進一步還原，得到部分飽和的氮雜環產物，為二氫異喹啉酮的構建提供了一種新策略。

應用方面，本文的選擇性氮插入方法與Schmidt反應實現互補，實現了從同一底物出發，構建氮插入位置不同的三種氮雜環，與Schmidt反應聯用也可實現對同一底物不同位點的連續的氮插入反應；該方法也能對含有伯胺的藥物分子進行區域選擇性插入構建異喹啉酮或異喹啉鹽產物，同時為PROTAC分子的構建提供新思路：即將linker 直接嵌入分子骨架當中；3,4-氮插入能夠實現天然產物Paucifloral F類似物的構建；該區域選擇性氮插入反應在藥物活性分子的快速構建也展示出巨大潛力，兩種位點的氮插入反應分別構建了文獻報道的活性分子AT1受體拮抗劑前體160及結構類似物161。

結合實驗證據，研究團隊提出如下反應機理：在碘促進氮雜環丙烷的生成后，胺與I?反應生成 N-碘胺，隨后通過胺碘鍵與 α,β- 不飽和酮的羰基配位，促進另一分子胺的 aza-Michael 加成，生成中間體I，隨后分子內環化形成氮雜環丙烷，或者通過中間體II生成氮雜環丙烷；隨后在酸性條件下，氮雜環丙烷質子化生成III，經親核攻擊得羥基氮雜環丙烷IV，最終開環重排生成2,3-氮插入產物（依賴碳正離子中間體）；光氧化還原條件下，Ru(bpy)?2?激發態經 PCET 轉移電子至氮雜環丙烷，生成自由基V，C-C 鍵斷裂后經氧化或還原質子化生成產物（依賴自由基中間體）。

武漢大學藥學院博士生于慧光為論文第一作者，武漢大學藥學院閔昶教授為論文通訊作者，論文第一單位為武漢大學藥學院、中南醫院胃腸腫瘤科。以上研究工作得到武漢大學自主科研，儀器平臺和啟動經費的支持。

閔昶，武漢大學藥學院教授、博士生導師。2005-2011年本科、碩士畢業于武漢大學，師從周海兵教授和董春娥教授。2016年博士畢業于羅格斯（新澤西州立大學），導師為Daniel Seidel教授。2016-2019年在斯坦福大學從事博士后研究，合作導師為Barry M. Trost教授。2019-2022年在 Incyte Cooperation任藥物研發高級研究員。2022年8月加入武漢大學藥學院開展獨立研究工作。研究方向為藥物化學，有機化學，抗癌小分子藥物開發等。近年來以第一或通訊作者在Nat. Chem., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Soc. Rev.等國際知名化學期刊發表多篇研究論文。