廣州生物院在疊氮作為胺源合成含氮雜環(huán)研究中取得進(jìn)展

　　中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院朱強(qiáng)研究組在疊氮作為胺源合成含氮雜環(huán)研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果已發(fā)表在《有機(jī)前沿》（Org. Chem. Front., 2016, 3, 82）和《化學(xué)通報(bào)》(Chem. Commun., 2016, DOI:10.1039/c6cc01863g)雜志上。

　　含氮雜環(huán)廣泛存在于天然產(chǎn)物、藥物、材料分子中，因而，它們的合成方法一直備受化學(xué)家們的關(guān)注。近年來(lái)，隨著過(guò)渡金屬催化的C-H鍵活化反應(yīng)的快速發(fā)展，通過(guò)對(duì)分子內(nèi)的C-H鍵直接胺化或酰胺化反應(yīng)來(lái)構(gòu)建C-N鍵正逐漸成為更加有效的含氮雜環(huán)的合成策略。然而，這一合成策略往往需要當(dāng)量的甚至過(guò)量的氧化劑，或使用預(yù)先活化的胺源，如氮氯化物、氮氧化物等。以疊氮為胺源的C-H鍵的胺化反應(yīng)，因?yàn)椴恍枰饧友趸瘎┖头磻?yīng)的副產(chǎn)物為氮?dú)獾葍?yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視。將C-H鍵疊氮化或者胺化反應(yīng)串聯(lián)到反應(yīng)中，提出了一種從外界的疊氮引進(jìn)氮源來(lái)構(gòu)建雜環(huán)的新思路。例如，焦寧等發(fā)展了利用導(dǎo)向基團(tuán)導(dǎo)向的，通過(guò)對(duì)芳環(huán)sp2 C-H 鍵的疊氮化或者胺化，隨后與分子內(nèi)導(dǎo)向基合成構(gòu)建N-N鍵合成吡啶并吲唑和苯并咪唑等結(jié)構(gòu)的方法。然而相應(yīng)的針對(duì)sp3 雜化的C-H鍵的反應(yīng)卻相對(duì)較少報(bào)道。

　　朱強(qiáng)課題組在對(duì)銅催化胺化反應(yīng)研究的基礎(chǔ)上（Org. Lett., 2014, 16, 4702; Org. Chem. Front., 2014, 1, 777.），發(fā)展了一類通過(guò)銅媒介的2-芐基吡啶或α-取代苯乙酮衍生物、醛和三甲基硅基疊氮的“一鍋法”反應(yīng)，合成吡啶并咪唑或三取代咪唑類化合物的新方法。該反應(yīng)以sp3 C-H 鍵的疊氮化或者胺化反應(yīng)為關(guān)鍵步驟，高效地構(gòu)建三個(gè)或四個(gè)C-N鍵。通過(guò)與暨南大學(xué)李娟課題組合作，對(duì)反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了DFT（Density functional theory 密度泛函理論）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與朱強(qiáng)課題組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，進(jìn)一步驗(yàn)證了朱強(qiáng)課題組提出的反應(yīng)機(jī)理。

　　該項(xiàng)目得到了國(guó)家自然基金項(xiàng)目（21272233, 21472190和21573095）的資助。