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我院鲁桂教授课题组在远程碳-氢键直接官能团化方面取得新进展

点击数:1172 作者:党政办 编辑:advadmin 来源:药学院 更新时间:2017-03-17

  近日,我院鲁桂教授课题组在远程碳-氢键直接官能团化方面取得新进展,研究成果发表在国际著名期刊ACS Catalysis(美国化学会-催化,IF = 9.307)。

  碳-氢键的直接官能团化是当前合成化学领域最为活跃的研究方向之一,此类反应无需对底物进行预官能团化,从惰性的碳-氢键出发就可直接构建碳-碳键或碳-杂键,大大提高了合成的效率和原子经济性,为药物化学研究提供了强有力的工具。然而,由于有机分子中存在众多反应活性相近的碳-氢键,选择性控制反应的位点,特别是能实现远程碳-氢键官能团化是此类反应亟待解决的问题。

  萘胺骨架广泛存在于药物、天然产物和功能材料中,对萘胺进行化学修饰十分必要。传统的修饰方法主要是通过亲电取代反应来实现,需要剧烈的反应条件,且往往得到不同位点取代产物的混合物,合成效率偏低。碳-氢键活化技术对萘胺进行修饰报道很少,且反应位点集中在邻近的C2或C8位,对远端C4位的直接官能团化则是一个难点。

  鲁桂教授课题组使用结构简单的2-吡啶甲酰胺为双齿配位基团,在廉价的铜(II)催化剂作用下首次实现了萘胺衍生物远程C4位的多种直接官能团化反应,包括磺酰化、酯化、三氟甲基化、胺化和卤代等。该方法具有反应条件温和、区域选择性高及底物适用范围广等优点。研究者还通过设计实验和理论计算对反应机理进行了探讨,提出反应是经历金属配位诱导的单电子转移(SET)历程,并解释了反应的高区域选择性。

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研究者还对反应的实用性进行了探索,如开展了反应的克级放大,应用该类反应完成了5-HT6受体拮抗剂的便捷合成,还实现了对萘环C8位和C4C-H键的连续官能团化,为构建多取代萘环化合物提供了一种新方法。

博士生李俊明和博士后王永恒为该论文的共同第一作者,鲁桂教授和翁江副教授为共同通讯作者,巫瑞波教授在机理研究方面给予了热情帮助。该研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划的大力支持。 

  论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.6b03671


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