中國科學院大學發(fā)布消息，近日，國科大杭州高等研究院研究員張夏衡團隊在《自然》雜志發(fā)表最新研究成果，突破性提出了一種借助N-硝胺實現(xiàn)直接脫氨官能團化的全新方法，顛覆了工業(yè)領域140年來沿用的傳統(tǒng)工藝。
芳香胺作為生物活性分子里極為常見的官能團之一。在過去的一個多世紀里，工業(yè)領域通常先將芳香胺轉(zhuǎn)化為名為“重氮鹽”的中間體，進而利用重氮化合物的高反應活性開展后續(xù)轉(zhuǎn)化。該分步策略存在諸多弊端，如重氮鹽穩(wěn)定性差、具有爆炸危險性，基于芳基重氮鹽的工藝還面臨化學計量級銅消耗大、底物兼容性受限等問題。
為攻克這些難題，張夏衡團隊歷經(jīng)三年時間，一直致力于尋找芳胺直接活化路徑。最終，團隊成功運用實驗室常見且廉價的化學試劑開發(fā)出全新的直接脫氨官能團化技術(shù)。該研究利用芳香胺在硝酸介導下原位形成N-硝胺中間體，隨后通過脫除一氧化二氮，實現(xiàn)芳香碳-氮鍵向多種C?X鍵（包括碳-鹵素鍵、碳-氧鍵、碳-氮鍵及碳-碳鍵等）以及碳-碳鍵的高效直接轉(zhuǎn)化。
為進一步提高操作便捷性，該研究團隊還開發(fā)了一鍋法脫氨交叉偶聯(lián)策略。只需在脫氨反應中間體中直接加入相應的偶聯(lián)試劑，即可在同一反應體系中完成多種交叉偶聯(lián)反應，
該方案僅需使用實驗室中常見普通的試劑，即能高效實現(xiàn)目標產(chǎn)物公斤級的規(guī)模化合成，有望改進工業(yè)領域140年來沿用的傳統(tǒng)工藝，為廣泛使用卻因易爆性和高風險而受限的芳基重氮化學提供了一種安全、經(jīng)濟的新方案，有望在制藥、材料制造等多個重要領域獲得廣泛應用。
據(jù)悉，該成果受到《自然》雜志四位主審稿人的高度評價，作為審稿人之一的國際制藥巨頭輝瑞公司高級研發(fā)總監(jiān)Scott Bagley評價道“true tour de force”（法語：真正的杰作）。
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