廣州生物院在疊氮作為胺源合成含氮雜環(huán)研究中取得進展

　　中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院朱強研究組在疊氮作為胺源合成含氮雜環(huán)研究中取得新進展，相關研究成果已發(fā)表在《有機前沿》（Org. Chem. Front., 2016, 3, 82）和《化學通報》(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家們的關注。近年來，隨著過渡金屬催化的C-H鍵活化反應的快速發(fā)展，通過對分子內(nèi)的C-H鍵直接胺化或酰胺化反應來構建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量的甚至過量的氧化劑，或使用預先活化的胺源，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，因為不需要外加氧化劑和反應的副產(chǎn)物為氮氣等優(yōu)點，越來越受到人們的重視。將C-H鍵疊氮化或者胺化反應串聯(lián)到反應中，提出了一種從外界的疊氮引進氮源來構建雜環(huán)的新思路。例如，焦寧等發(fā)展了利用導向基團導向的，通過對芳環(huán)sp2 C-H 鍵的疊氮化或者胺化，隨后與分子內(nèi)導向基合成構建N-N鍵合成吡啶并吲唑和苯并咪唑等結構的方法。然而相應的針對sp3 雜化的C-H鍵的反應卻相對較少報道。

　　朱強課題組在對銅催化胺化反應研究的基礎上（Org. Lett., 2014, 16, 4702; Org. Chem. Front., 2014, 1, 777.），發(fā)展了一類通過銅媒介的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，合成吡啶并咪唑或三取代咪唑類化合物的新方法。該反應以sp3 C-H 鍵的疊氮化或者胺化反應為關鍵步驟，高效地構建三個或四個C-N鍵。通過與暨南大學李娟課題組合作，對反應的機理進行了DFT（Density functional theory 密度泛函理論）計算，計算結果與朱強課題組的實驗結果相吻合，進一步驗證了朱強課題組提出的反應機理。

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