聯(lián)氨及含N?N鍵的衍生物在天然產(chǎn)物和藥物中具有重要價值。盡管N-N鍵是一個潛在的合成位點,特別是在醫(yī)藥領域,但其很少被用作反合成而斷裂。在某種程度上反映了分子間N-N鍵形成的難度。化學計量方法采用預官能化的N基試劑,其穩(wěn)定性和結構變化本質(zhì)上被氮原子的高電負性所包圍。此外,在催化分子間N - N鍵形成方面也取得了一些顯著的進展,盡管這種弱的非極性鍵的合成存在固有的挑戰(zhàn)。過渡金屬催化的硝基轉化已用于叔胺的亞胺化和N-烷基苯胺的等價物酰氮烯的N- H插入,特別是通過分解特定的硝基烯供體,如亞氨基碘烷和1,4,2-二惡唑-5-酮。其中銅,鐵催化以及電化學二芳基胺,咔唑等未功能化前體用于分子間氧化N-N鍵偶聯(lián),但選擇性依賴于底物范圍。

硝基芳烴作為直接胺化試劑的使用越來越多,已有工作確定了在有機磷PIII/PV=O催化下對硝基芳烴進行還原N官能團化的可行性。最近,麻省理工化學系Alexander T. Radosevich教授報道了通過硝基芳烴和苯胺的還原N - N偶聯(lián)合成不對稱肼的方法。該方法由PIII/PV=O催化氧化還原偶聯(lián)實現(xiàn)模塊化選擇性N?N交叉偶聯(lián)策略,可實現(xiàn)各種N?N鍵的還原轉換。

在經(jīng)過簡單的條件優(yōu)化以后,作者對底物的普適性進行了考察,從圖中可以看出,該反應具有很好的底物普適性以及官能團耐受性,不同結構以及含不同官能團的硝基芳烴均可耐受。一級,二級芳胺均可以得到相應的產(chǎn)物。通過該方法,作者合成了TPRV1 受體拮抗劑,表明了該方法的實用性。

接下來,作者通過機理驗證給出相應的機理,在第一催化階段,硝基芳烴底物被PIII磷烷1脫氧,通過Int-1進行[3+1]/retro-[2+2]得到亞硝基芳烴中間體(Int-2)。亞硝基芳烴Int-2通過脫水縮合生成偶氮芳烴Int-3。由此釋放的當量水對第二個催化還原至關重要,偶氮芳烴Int-3在羧酸存被1還原得到Int-4,其水解得到所需的肼產(chǎn)物和氧化膦1·[O]。氫硅烷介導PV=O催化劑1·[O]的還原再生PIII (1)。


綜上所述,作者開發(fā)了一種新的、可靠的有機磷催化方法,通過PIII/PV=O氧化還原分子間N?N交叉選擇偶聯(lián),利用容易獲得的底物構建有價值的不對稱肼產(chǎn)物。盡管N - N鍵在還原條件下具有潛在的不穩(wěn)定性,該催化還原體系具有很好的化學選擇性以及優(yōu)異的官能團耐受性。這種方法成功的關鍵是PIII/PV=O氧化還原對的多功能性,以實現(xiàn)各種還原轉化。由于硝基芳烴和苯胺的容易獲,該方法用于制備高度功能化的肼和相關含N - N的衍生物,在藥物化學和其他應用中具有潛在的應用價值。
PIII/PV =O-Catalyzed Intermolecular N?N BondFormation: CrossSelective Reductive Coupling of Nitroarenes and Anilines
J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 14464?14469













