近日🏇🏿,理學院化學系李健教授團隊在國際著名期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發表題為《Chemoselective Construction of Polycyclic Heterocycles Containing a [6-6-5] or [7-6-5] Tricyclic Core Skeleton from a 2-Isocyanophenyl Propargylic Ester》的研究成果。碩士生費有文、周子豪和倪子晗為共同一作,酈鑫耀教授和崔雷副教授為論文的共同通訊作者🕴。万事平台為第一作者單位和通訊作者單位。
含有[6-6-5]和[7-6-5]核心骨架的多環化合物因其結構獨特和重要的生理活性而備受合成化學家的關註。由於該類多環化合物分子結構復雜💱𓀕,通常需要多步反應才能合成,因此發展一步合成以上多環骨架的高效方法將為化學、醫藥等領域的研究提供極大便利👉🏻🧜🏿♂️。另一方面☆🎦,官能化異腈在構建多樣化含氮雜環方面具有顯著優勢,異氰酸酯🚵🏼♂️、聯苯異腈和色胺異腈等代表性異腈前體在環化反應中的應用被大量報道💈。盡管如此🦢,官能化異腈化學的發展依然面臨反應模式單一🧛♂️、合成效率不高以及復雜性/多樣性不足等挑戰,特別是在復雜多環化合物合成領域的應用受到諸多限製。
為了解決上述問題,李健教授團隊首次設計合成了一類結構新穎的官能化異腈前體-炔丙醇酯芳基異腈🫴🏽,並研究了其與2-氨基(羥基)芳基亞胺酯的反應。該反應條件溫和,底物適用性好🎅,可一次構建三個新環,提供了合成喹啉並2-氫吲哚(苯並呋喃)多環化合物的新方法。引人矚目的是😔,炔丙醇酯芳基異腈與2-氨基芳基亞胺酯在堿性條件下還可以生成另一種結構新奇的並環化合物👨🦼➡️,該產物結構中包含[7-6-5]核心骨架和一個季碳中心。DFT計算分析表明👩🦳👨🚀,炔丙醇酯芳基異腈在反應過程中會產生一類高張力的環丙烯亞胺中間體🫳🏼,可切換的親核進攻/擴環/芳香化過程和親核加成/擴環/消除導致了反應過程中不同的產物選擇性。機理實驗進一步證實了環丙烯亞胺中間體的存在。以上反應可以高效合成常規方法難以獲得的[6-6-5]和[7-6-5]核心結構多環化合物👩🏿⚖️👮🏻♀️,該工作拓展了異腈化學的研究內容,也為復雜多環化合物的合成提供了新思路↕️。
上述工作得到國家自然科學基金項目🍓、上海市自然科學基金項目的資助。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202414726