立方烷是一种高张力的饱和烃体系，历来受到理论有机化学领域的关注。表面上看，简单立方烷似乎是一个不现实的有机框架。然而事实是，立方烷及其取代衍生物在不同的化学领域有着广泛的应用。

立方烷是热力学不稳定和高张力结构，碳的几何结构与最稳定四面体相去甚远。但是，它的热重排不存在动力学上的可行路径，这意味着立方烷在220℃以下是稳定的，且分解也很慢。正是由于立方烷的高能量、高密度，但相对稳定，才使它在炸药中得到了初步应用。直到最近几年，立方烷才在药物化学领域产生影响，使其成为一种具有巨大潜力的化学构件，即一种坚固的支架。

人们对立方烷用于制药的兴趣源于它可以作为苯的生物同构物的想法。立方烷的体对角线之间的距离(2.72Å)与苯的(2.79Å)非常匹配，尽管单个C-C键的长度稍长(1.573Å对1.397Å)。立方烷比其苯同系物更具优势，因为它在生物上是稳定的，并且与苯相比，没有固有毒性。

立方烷其他优点包括：对光、空气和水分的完全稳定性，以及相对高熔点(130-131°C)。除了氢和碳原子在独特可靠的化学位移下共振外，这一特性也得到了利用，即立方烷本身作为理想的内核磁共振标准。立方烷对大多数常见试剂也是稳定的，允许在不破坏其关键核心结构的情况下进行合成操作。

由于立方烷系统的几何形状高张力，C-C键具有更多的p特性，这反过来又为HC键提供了增加的s特性。结果，C-H键比未应变的烃更酸性。

以前立方烷的综述，包括其在药物化学领域之外的历史和应用，而悉尼大学的Michael Kassiou等人新的综述将讨论其在药物设计方面的影响，包括在未开发领域的潜在机会和未来的挑战。

(下面是本文的提纲与相应的图，请读者自行阅读全文)

1、立方烷和单取代构件的合成

2、药品中的单取代立方烷

3、1,4-双取代立方烷

4、1,2-和1,3-双取代立方烷

5、多取代立方烷

目前立方烷的局限性在于它的合成可及性。为了在药物开发中充分利用立方烷，其3D位置需要易于访问。简单可靠的程序可以访问1,2-和1,3-二取代以及多取代模式，这将有助于全面探索立方烷作为生物等排体的作用。

鉴于作为含能材料合成了多种硝化立方烷，目前在药物化学中对立方烷的关注可能会导致涉及该部分的新型合成方法的发展。有趣的是，提出的一个普遍问题是同构的氮杂立方烷是否可以存在。迄今为止，该分子和其他含多氮的立方烷衍生物仅是引起理论上的可能。如果这些氮杂立方烷中的任何一种，如果能在合成上可行，那么就可以轻易获得一种新型的含氮杂环等位基因，并为解决与立方烷本身相关的潜在亲脂性问题提供解决方案。

原文：Tristan A. Reekie, Craig M. Williams, Louis M. Rendina, and Michael Kassiou. Cubanes in Medicinal Chemistry. J. Med. Chem. 2019, 62, 1078-1095.