“實驗通過進一步利用氮中心自由基引發1,5攫氫和后續遠程官能化實現了多取代β-氨基酮類化合物的高效構建，該轉化具有原子經濟性高、反應條件溫和、底物適用范圍廣和區域選擇性高等優點。”南京工業大學化學與分子工程學院馮超教授團隊研發出一種新穎的自由基加成誘導β-裂解策略，具有四大突出優勢，日前，該研究成果《自由基加成誘導β-裂解及其參與的遠程官能化研究》在國際高水平期刊Chem上刊出。
“自由基作為一種高活性物種，其參與的反應具有類型多樣、官能團兼容性廣等優點，被廣泛應用于藥物合成、高分子聚合等諸多領域。”論文通訊作者馮超教授介紹，近年來，自由基合成轉化得到了快速發展，但是自由基中間體的生成通常需要高溫、紫外光輻射等苛刻條件或依賴于高活性前體。馮超表示，得益于可見光催化反應的蓬勃發展，近來在溫和條件下產生各類自由基中間體的方法也相繼得到開發。其中，β-裂解作為自由基中間體的基元反應雖然也得到一定發展，但總體受到的關注仍然較少。“目前已報道的可見光催化β-裂解反應雖然在過去幾年中取得了顯著的進展，但仍存在著明顯的局限性：原料本身固有的性質對催化劑要求較高。此外，常規方法中所解離的分子片段往往作為廢棄物未加利用，大大降低了反應的原子經濟性，也不符合綠色低碳的理念。”論文共同第一作者李欣同學介紹。
針對現有自由基β-裂解反應的局限性，馮超教授團隊開發了一種新穎的自由基加成誘導β-裂解的策略。該策略將自由基產生與后續的β-裂解步驟分離，使得自由基產生不再受底物自身性質限制，大大拓展了反應的適用范圍。2018年，馮超教授團隊報道了基于該策略的首項成果，利用烯醇醚衍生物作為含碳和氮片段的共同來源，實現了非活化烯烴的碳胺化反應。近期，該團隊進一步發展了一種以4-異噁唑啉衍生物為受體，通過自由基加成/β-裂解的串聯過程高效構建β-氨基酮衍生物的策略。論文共同第一作者水洋表示，在實驗中，他們發現通過對底物結構的調控，該方法還可以進一步實現遠程碳氫鍵的官能化，經過一步反應構建多個官能團，極大提高了反應效率。該反應具有原子經濟性高、條件溫和、底物范圍廣、區域選擇性和立體選擇性高等優點。
此類自由基加成誘導β-裂解的策略為高效構建復雜β-氨基酮衍生物提供了高效便捷的新途徑，適用于多種類型底物，充分證明了該方法的實用性。“β-氨基酮類化合物具有多樣的活性，如局部麻醉、中樞神經興奮、肌肉松弛等，因此是藥物合成中的重要結構，具有重要價值。”馮超介紹說，我們生活中常見的達克羅寧、托哌酮、洛貝林等藥就含有此類片段，因此團隊研發出的加成裂解新策略有望在新藥開發中獲得廣泛的應用。該研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省特聘教授計劃、江蘇省杰出青年基金的大力支持。
另悉，Chem是Cell Press旗下的綜合化學期刊。創刊于2016年7月，是Cell的第一份自然科學類姐妹刊，Chem致力于推廣化學及其交叉領域的創造性突破，刊發旨在解決全球性挑戰的前沿應用和基礎研究成果。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話：協會：025-8799064 學會：025-86799482
會員服務部：025-86918841
信息部：025-86910067
傳真：025-83755381
郵箱：jshghyxh@163.com
郵編：210019
地址：南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證：蘇B2-20110130
備案號：蘇ICP備13033418號-1
