從廉價(jià)易得、具有平面結(jié)構(gòu)的氮雜芳烴出發(fā)，通過(guò)去芳構(gòu)化反應(yīng)構(gòu)建三維立體的復(fù)雜分子在有機(jī)合成中具有重要的意義。缺電子的氮雜芳烴具有一定的芳香性，直接對(duì)其進(jìn)行去芳構(gòu)化較為困難。但其被烷基或者芳基活化后，親電反應(yīng)性大大增強(qiáng)，可以與合適的親核試劑發(fā)生去芳構(gòu)化反應(yīng)。
理論上來(lái)講，N-烷基和N-芳基活化的氮雜芳烴擁有多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)（圖1），如：吡啶的C2-、C4-和C6-位具有親電反應(yīng)性，一旦與親核試劑發(fā)生反應(yīng)后，就會(huì)使C3-和C5-位具有親核性，但是利用所有反應(yīng)位點(diǎn)構(gòu)建具有合成難度大的籠狀分子的成功案例還不多見(jiàn)。
圖1 活化的氮雜芳烴潛在的活性反應(yīng)位點(diǎn)
近日，河南大學(xué)王琪琳課題組利用1,5-二氮雜戊二烯鹽酸鹽作為雙親核試劑，通過(guò)“一鍋、多組分”串聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了N-烷基活化氮雜芳烴的高效非對(duì)映選擇性去芳構(gòu)化反應(yīng)，構(gòu)建了一系列具有剛性籠狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜橋環(huán)化合物。與此同時(shí)，他們還通過(guò)“原位活化”策略實(shí)現(xiàn)了N-芳基氮雜芳烴的多官能團(tuán)化去芳構(gòu)化反應(yīng)（圖2）。該反應(yīng)具有原料簡(jiǎn)單易得、操作簡(jiǎn)便、成鍵和成環(huán)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
圖2 N-烷基或N-芳基活化氮雜芳烴的多官能團(tuán)化去芳構(gòu)化
該工作通過(guò)巧妙地利用氮雜芳烴的所有反應(yīng)位點(diǎn)，高效地構(gòu)筑了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的籠狀化合物和橋環(huán)化合物；與此同時(shí)還揭示了各個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)性能，為新合成子設(shè)計(jì)和新反應(yīng)設(shè)計(jì)提供了思路。
Diastereoselective construction of cage-like and bridged azaheterocycles through dearomative maximization of the reactive sites of azaarenes
Hongjie Miao, Xuguan Bai, Lele Wang, Junhui Yu, Zhanwei Bu and Qilin Wang
Org. Chem. Front., Advance Article
https://doi.org/10.1039/D0QO01196G
通訊作者簡(jiǎn)介
王琪琳 副教授
河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院
王琪琳，河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授。2014年06月于中科院成都有機(jī)化學(xué)研究所取得有機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)博士學(xué)位。隨后進(jìn)入河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院工作，2017年12月晉升為副教授。2018年至2019年在美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)史曉東教授課題組訪問(wèn)學(xué)習(xí)。2019年入選河南大學(xué)首批青年英才計(jì)劃。目前主要研究方向?yàn)橛袡C(jī)合成方法學(xué)、不對(duì)稱(chēng)催化與合成、結(jié)構(gòu)新型合成子及催化劑的設(shè)計(jì)合成等。
