廣州生物院銅催化異腈的三氟甲基炔基化反應研究獲進展

2021-01-11 中國科學院

  中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院朱強研究組在銅催化異腈的三氟甲基炔基化反應中取得新進展,相關研究成果於5月15日發表在美國化學會期刊《有機化學快報》上(Org. Lett. 2015, 17, 2322- 2325)。

  三氟甲基存在於很多生物活性分子當中,它具有增強分子的化學與代謝穩定性、改善親脂性以及提高與生物大分子結合的選擇性等性質。因此,在有機小分子中引入三氟甲基的合成方法受到了有機化學家和藥物化學家的廣泛關注。在雙鍵相鄰的兩個碳原子上分別引入三氟甲基和另一官能團的反應已經有較深入的研究,而在一個碳原子上同時引入三氟甲基和另一官能團的反應卻鮮有報導。

  廣州生物院朱強與吳筱星合作,設計了異腈與三氟甲基炔基碸的反應,在異腈的末端碳原子上同時引入三氟甲基和炔基,得到相應的構型單一的酮亞胺。該反應在醋酸銅的催化下,在0到15攝氏度的條件即能順利進行,該方法操作簡單,條件溫和,無需其它添加劑。初步的機理研究表明,異腈與銅鹽的共同作用,引發三氟甲基炔基碸裂解成三氟甲基自由基是反應的關鍵步驟。反應產物三氟甲基炔基亞胺具有多個反應位點,可以進行多種類型的後續化學轉化,如還原、共軛加成、水解、縮合環化等。有些後續反應可以不經分離亞胺中間體,「一鍋法」化得到結構多樣性的含氟分子或雜環。例如利用該方法,一步就可以以53%的總收率得到抗炎症藥物分子Celecoxib。

  該方法的建立為今後合成含三氟甲基雜環分子提供了便利途徑,在有機化學和藥物化學研究中具有重要意義。該研究得到了國家自然科學基金(21202168, 21472190)的資助。

 

三氟甲基炔基亞胺的合成及其轉化新方法 

  中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院朱強研究組在銅催化異腈的三氟甲基炔基化反應中取得新進展,相關研究成果於5月15日發表在美國化學會期刊《有機化學快報》上(Org. Lett. 2015, 17, 2322- 2325)。
  三氟甲基存在於很多生物活性分子當中,它具有增強分子的化學與代謝穩定性、改善親脂性以及提高與生物大分子結合的選擇性等性質。因此,在有機小分子中引入三氟甲基的合成方法受到了有機化學家和藥物化學家的廣泛關注。在雙鍵相鄰的兩個碳原子上分別引入三氟甲基和另一官能團的反應已經有較深入的研究,而在一個碳原子上同時引入三氟甲基和另一官能團的反應卻鮮有報導。
  廣州生物院朱強與吳筱星合作,設計了異腈與三氟甲基炔基碸的反應,在異腈的末端碳原子上同時引入三氟甲基和炔基,得到相應的構型單一的酮亞胺。該反應在醋酸銅的催化下,在0到15攝氏度的條件即能順利進行,該方法操作簡單,條件溫和,無需其它添加劑。初步的機理研究表明,異腈與銅鹽的共同作用,引發三氟甲基炔基碸裂解成三氟甲基自由基是反應的關鍵步驟。反應產物三氟甲基炔基亞胺具有多個反應位點,可以進行多種類型的後續化學轉化,如還原、共軛加成、水解、縮合環化等。有些後續反應可以不經分離亞胺中間體,「一鍋法」化得到結構多樣性的含氟分子或雜環。例如利用該方法,一步就可以以53%的總收率得到抗炎症藥物分子Celecoxib。
  該方法的建立為今後合成含三氟甲基雜環分子提供了便利途徑,在有機化學和藥物化學研究中具有重要意義。該研究得到了國家自然科學基金(21202168, 21472190)的資助。
 
三氟甲基炔基亞胺的合成及其轉化新方法 

相關焦點

  • 廣州生物院在有機小分子催化構建手性季碳中心研究中獲進展
    廣州生物院在有機小分子催化構建手性季碳中心研究中獲進展 2015-09-10 廣州生物醫藥與健康研究院 【字體:大 中 小】
  • 上海有機所氧化三氟甲基化反應研究取得重要進展
    由於三氟甲基是一強吸電子基團,除了親電三氟甲基化試劑與親核試劑的反應,目前報導的合成含三氟甲基化合物的方法都是含三氟甲基的親核試劑與相應的親電試劑反應,如芳基滷代物與當場產生的三氟甲基銅(CuCF3 generated in situ)的偶聯反應,經三氟甲基負離子對羰基類化合物的親核加成反應等(說明:三氟甲基負離子不穩定,易分解。
  • 廣州生物院在疊氮作為胺源合成含氮雜環研究中取得進展
    中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院朱強研究組在疊氮作為胺源合成含氮雜環研究中取得新進展,相關研究成果已發表在《有機前沿》(Org. Chem. Front. 廣州生物院在疊氮作為胺源合成含氮雜環研究中取得進展
  • 銀催化自由基脫羧官能團反應研究獲進展
    這是首例過渡金屬催化的脂肪酸Hunsdiecker反應(Eq1)。該方法不僅具有很好的普適性和官能團兼容性,而且具有良好的化學選擇性,羧酸的反應性按如下次序遞增:芳基 << 1o烷基 < 2o烷基 < 3o烷基 ≈ 苄基。通過機理研究,認為該反應是二價銀介導的自由基過程。
  • β-氨基烯丙醛衍生物合成研究獲進展
    中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院朱強博士組在利用銅/鐵共催化的炔丙基胺衍生物通過類Meyer−Schuster重排反應合成β-氨基烯丙醛衍生物方面取得新進展
  • 科學網—實現氧化三氟甲基化反應
    中科院上海有機所和東華大學
  • 上海有機所過渡金屬催化的芳烴二氟烷基化反應研究獲進展
    近年來隨著醫藥、農藥、材料等領域發展日益增長的需求,向有機分子中直接引入氟原子和含氟基團越來越受到關注,並發展成為國際與化學相關的研究熱點之一。其中,芳烴的氟化和三氟甲基化反應在過去的幾年中取得了突破性進展, 然而,長期以來芳烴的二氟烷基化卻很少受到關注,與之相對應的引氟策略也十分少見。
  • 成都生物所銅/鈀共催化烯烴不對稱硼碳化反應研究獲進展
    成都生物所銅/鈀共催化烯烴不對稱硼碳化反應研究獲進展 2015-11-23 成都生物研究所 通過烯烴不對稱碳硼化反應來構建手性有機硼化合物是一種簡捷高效的方法,目前相關報導非常少。  中國科學院成都生物研究所研究員廖建課題組使用銅/鈀雙金屬共催化的方法首次實現了聯硼酸頻那醇酯和烯丙基碳酸酯對烯烴的不對稱硼碳加成反應。該方法以簡單、易得的工業品烯烴為原料,高收率、高對映選擇性地合成了一系列β-手性硼酸酯。該方法被成功地應用於抗抑鬱類藥物Preclamol的不對稱合成。
  • Angew:固態自由基C-H三氟甲基化反應
    儘管機械化學轉化研究取得了很大進展,但在文獻中還沒有關於固態機械化學條件下進行三氟甲基化反應的報導。2019年,日本北海道大學的Hajime Ito和Koji Kubota課題組發展了一種新型的氧化還原體系,電子可以轉移至固態壓電材料中,從而引發後續反應。
  • 「萬世浮華,萬宗歸一」之異腈
    研究者發現甲基異腈可以與3』-磷酸腺苷(3)反應以12%的產率生成環磷酸腺苷(4,圖2a),這相當於活化了3』-磷酸。反應中加入DCI可以提高乙酯的產率。值得注意的是,當用甲基異腈與乙醯丙氨酸等量對映體反應時,酯化產物5中L-丙氨酸酯是D構型的四倍,使用光學純對映體時卻同時得到兩種構型的酯化產物,說明丙氨酸在活化過程中發生消旋,且L構型更容易形成酯,這可以解釋為甲基異腈先與胺基酸生成了惡唑酮中間體8a(圖3)。
  • 有機多組分反應-Passerini反應
    Passerini應首次報導於1921年,Passerini三組分反應(P-3CR)是由異腈、羰基化合物和酸三個組分一步反應生成
  • 卿鳳翎團隊:有機化學新探索打開高效「氟」門
    理論創新與技術攻堅含氟有機化合物的合成研究遍及世界,眾多化學家也在含氟基團如何高效引入這面峭壁上不斷攀援,此時卿鳳翎及其團隊進行的「氧化氟烷基化反應」項目為含氟基團的高效引入提供了新的思路和途徑,首次提出了「氧化三氟甲基化反應」的新概念,發展了一系列氧化三氟甲基化、氧化三氟甲硫基化、氧化二氟亞甲基化及烯烴氧化三氟甲基雙官能團化等新反應
  • 江南大學張松林課題組:伯胺與二氟卡賓反應製備異腈
    第一個分離得到的天然異腈化合物黃黴素具有極強的抗生素特性。異腈也是用途廣泛的合成砌塊,廣泛地應用於有機合成中,特別是在多組分反應、插入反應、聚合物材料製備、多肽合成等方面。仲甲醯胺的Ugi型脫水反應是目前製備異腈化合物的主要方法,需要使用過量的脫水試劑(通常為光氣、二光氣、三氯磷醯、磺醯氯等)和鹼以促進脫水。這類方法需使用有毒脫水劑,且往往需要利用多步反應製備仲甲醯胺前體化合物,產物分離提純步驟繁瑣。
  • JACS:Ni光催化對映選擇性烯烴/芳基滷化物/硼氟酸鹽三組分反應
    ,實現了含三級/二級三氟烷基硼酸酯、烯烴、芳基溴三組分羰基芳基化反應。該反應在非還原條件中進行,以簡單易購分子作為反應物,能夠以較高的收率獲得大量對映結構β-烷基-α-芳基化羰基、膦酸酯、碸。作者將該方法成功用於合成flurbiprofen、piragliatin,展示了該方法的實用性。通過實驗、計算模擬等方法進一步的研究了該反應的機理,對反應的化學/立體選擇性來源進行深入研究。
  • 【人物與科研】溫州醫科大學吳戈課題組:銅催化馬來醯亞胺與仲胺和Bunte鹽的氧化硫胺化反應
    銅催化馬來醯亞胺與仲胺和Bunte鹽的氧化硫胺化反應近年來,過渡金屬Bunte鹽與碳親核試劑的氧化偶聯已取得了創新性的研究進展,例如,華東師範大學姜雪峰教授報導了在二氧化碳反應氛圍下,銅催化芳硼酸與Bunte鹽的硫化反應;通過配體調控策略實現鈀催化芳基三乙氧基矽烷轉化為芳硫醚或硫代酯化合物;南京理工大學的易文斌教授報導了銅催化炔酸的脫羧硫化反應。
  • 從C1到C3:以TMSCF3為唯一氟碳來源的偕雙三氟甲基化反應
    碳鏈延長反應在有機化學中比較常見,如Arndt-Eistert反應、Kowalski酯增碳反應等等,但含氟碳鏈的同系化延長反應卻比較少見。近日,上海有機所胡金波(點擊查看介紹)課題組報導了一種銅催化下對α-重氮酸酯的偕雙三氟甲基烯基化反應,以TMSCF3為唯一的氟碳來源實現了從C1到C3的碳鏈延長反應。
  • 科學網—二氧化鈦光催化反應機理研究獲進展
    中科院大連化物所
  • 成都生物所在銅催化二烯的不對稱硼化偶聯反應研究中獲進展
    成都生物所在銅催化二烯的不對稱硼化偶聯反應研究中獲進展 2016-10-25 成都生物研究所 反應以廉價易得的工業原料1,4-丁二烯為反應底物,合成了β-硼取代,具有兩個相鄰手性中心的手性高烯丙基胺。這類含氮有機硼試劑可以進一步轉化為手性氨基醇、手性四氫吡啶類等有用的分子。該研究為手性高烯丙基胺合成及烯丙基金屬試劑製備提供了新的思路。
  • 科學網—鈀催化芳基二氟甲基化反應研究獲突破
    中科院上海有機所
  • 研究實現烯烴分子間不對稱溴-三氟甲氧基化反應
    ,在銀催化下首次實現了烯烴的分子間不對稱溴-三氟甲氧基化反應。 傳統的三氟甲氧基化試劑大體上可分為三種:氟氧三氟甲烷可以通過自由基過程進行三氟甲氧基化反應,但它是有毒氣體且不便於操作;三氟甲基三氟甲磺酸酯可用於三氟甲氧基化反應,但它的揮發性(沸點僅19 ℃)限制了其應用;2,4-二硝基三氟甲氧基苯反應性較差,並且反應底物範圍窄,反應條件苛刻。