武汉理工大学化学化工与生命科学学院

作者: 化学科学  发布:2019-11-02

联烯具有特殊的累积双烯结构,含多反应位点,可以发生亲核、亲电、环加成等多种反应类型。通过在联烯端基引入不同取代基,不但可以调控联烯碳上的电子云密度,而且还可以实现多样性合成。此外,根据合成需要,改变反应条件,可以实现基于联烯分子的区域和立体选择性合成。因此,联烯化合物是一类非常重要的合成子,特别是在药物分子和天然产物等功能性分子合成中具有十分重要的研究价值。

联烯由于其活性和丰富的化学反应特性,在有机合成领域具有广泛的应用,是一类非常重要的合成中间体,很多材料和药物分子中均含有联烯结构。相较于烯烃和炔烃,联烯参与的过渡金属催化的C-H活化的研究远远滞后。联烯的单官能团化和双官能团化在文献中报道较多,而双齿基团导向、过渡金属催化的联烯三官能团化迄今未见报道。

深研院化生学院翟宏斌课题组在原有工作的基础上,在芳基酰肼结构中以2-(1′-methylhydrazinyl)pyridine (MHP)为双齿导向基,以廉价的Co(OAc)2·4H2O为催化剂,在氧气氛围下,成功地实现了联烯的三官能团化,并通过该方法高效合成了一系列3-酰基喹啉类化合物。该反应底物适用范围好、区域选择性高、产率中等至优秀(最高达到88%);此外,所用导向基团中的N-N键可在温和条件下以SmI2进行选择性切断,后续衍生化非常方便。

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图1.新导向基促使的联烯三官能团化反应

作者通过一系列控制实验、同位素示踪实验及HR-MS数据测定,发现该反应经历了一个过氧中间体;此外,发现了产物中新生成的羰基或羟基中的氧原子源于氧气,而非用作溶剂的乙醇或水。

以上工作由北京大学深圳研究生院翟宏斌教授课题组与兰州大学联合培养的研究生翟圣先同学等人完成,近期发表于ACS Catal.2018,8,6645–6649(IF = 11.384)。(文/邱淑娴)

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