含氮雜環(huán)普遍存在于各種天然產(chǎn)物、功能材料和醫(yī)藥分子中，因此C - N鍵的形成一直以來(lái)是有機(jī)化學(xué)的研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，研究者們開(kāi)發(fā)了很多過(guò)渡金屬(Pd, Ru, Ni, Cu, etc.)催化體系用于構(gòu)建C-N鍵。然而，C(sp3)-H/N-H氧化交叉偶聯(lián)合成C–N或C=N鍵鮮有報(bào)道，發(fā)展一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、綠色的C(Sp3)-H/N-H偶聯(lián)方法是十分必要的。
針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，近日三峽大學(xué)周海峰教授研究團(tuán)隊(duì)以喹唑啉酮骨架的合成為例，探討了一種簡(jiǎn)單催化體系的分子內(nèi)C (sp3)-H/N-H氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)。該方法以2-(芐基氨基)苯甲酰胺類(lèi)化合物為原料，通過(guò)I2/DMSO介導(dǎo)的分子內(nèi)氧化交叉偶聯(lián)形成 C=N雙鍵，該方法具有官能團(tuán)耐受性好、產(chǎn)率高等特點(diǎn)。此外，該方法在克級(jí)反應(yīng)中也能夠得到90 %以上的產(chǎn)率。
通過(guò)系列控制實(shí)驗(yàn)，作者提出了一種可能的反應(yīng)途徑。(i) 2-(芐氨基)苯甲酰胺與碘反應(yīng)生成碘代中間體I。(ii) 中間體 I 分子內(nèi)消除釋放HI，生成亞胺II。(iii) 中間體II分子內(nèi)加成反應(yīng)形成環(huán)合物III。(iv) 中間體III再與碘反應(yīng)生成碘代中間體IV。(v) 中間體IV分子內(nèi)消除釋放HI，形成最終產(chǎn)物2a。該反應(yīng)的關(guān)鍵在于HI可以被二甲基亞砜氧化再生成碘，從而完成催化循環(huán)。 周海峰教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種I2/DMSO介導(dǎo)的分子C (sp3)-H/N-H氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)來(lái)構(gòu)建 C = N雙鍵，并以較高的產(chǎn)率獲得一系列2-芳基喹唑啉酮類(lèi)化合物。該方法無(wú)需過(guò)渡金屬催化，條件簡(jiǎn)單，底物適用性廣，并提出了可能的反應(yīng)機(jī)理?？梢灶A(yù)見(jiàn)，該合成策略將為含氮雜環(huán)的合成提供一種新的思路。 論文信息： Access to 2-Arylquinazolin-4(3H)-ones through Intramolecular Oxidative C(sp3)?H/N?H Cross-Coupling Mediated by I2/DMSO Simiaomiao Wen,Yifan Du,Yiwen Liu,Xiaofeng Cui,Prof.?Dr. Qixing Liu,Prof.?Dr. Haifeng Zhou European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202101187
