 導(dǎo)語 通過“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)合成的1,2,3-三氮唑類化合物是非常重要的連接模塊，在材料化學(xué)、生物化學(xué)和高分子化學(xué)等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于連接各種功能化的分子片段。盡管Sharpless和Meldal課題組獨(dú)立發(fā)展了銅催化“疊氮-端炔”環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）合成1,4-二取代的三氮唑類化合物；Fokin和Jia課題組聯(lián)合發(fā)展了釕催化“疊氮-端炔”環(huán)加成反應(yīng)（RuAAC）合成1,5-二取代的三氮唑類化合物，但這些反應(yīng)都局限于用端炔作為反應(yīng)物，生成二取代的三氮唑類化合物。而4號位或5號位官能團(tuán)化的全取代三氮唑類化合物廣泛存在于天然產(chǎn)物及藥物分子中，發(fā)揮著獨(dú)特且完全不同的生理作用。“疊氮-內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)是快速高效地直接構(gòu)建全取代1,2,3-三氮唑類化合物的重要方法。但是內(nèi)炔有反應(yīng)活性過低、反應(yīng)的化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性差等缺點(diǎn)。近日，大連理工大學(xué)宋汪澤副教授課題組發(fā)展了兩類新型過渡金屬催化的“疊氮-內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)，在溫和及水氧兼容的條件下，通過導(dǎo)向基團(tuán)、控制反應(yīng)順序等策略，高化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性地合成了一系列4號位或5號位官能團(tuán)化的全取代三氮唑類化合物。相關(guān)研究成果發(fā)表于Org. Lett.(DOI: 10.1021/acs.orglett.8b02794)。 宋汪澤個人簡介 宋汪澤，2008年本科畢業(yè)于南開大學(xué)，2011年碩士畢業(yè)于浙江大學(xué)，2011年至2016年在美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校獲得博士學(xué)位。2016年被大連理工大學(xué)聘為副教授，主要從事過渡金屬催化的環(huán)加成反應(yīng)與糖的選擇性合成等領(lǐng)域的研究。目前課題組有博士生1名，碩士生4名。研究成果相繼發(fā)表在Org. Lett., Adv. Synth. Catal., J. Org. Chem., Org. Biomol. Chem.等國際知名期刊上。 前沿科研成果 過渡金屬催化環(huán)加成反應(yīng)合成 全取代三氮唑類化合物 通過一價銥與酰胺鍵的配位作用，銥催化“疊氮-內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)（IrAAC）的區(qū)域選擇性得到了完全的控制，作者進(jìn)而快速構(gòu)建出5-酰胺基全取代三氮唑類化合物的母核結(jié)構(gòu)。該反應(yīng)具有產(chǎn)率高、區(qū)域選擇性好、水氧兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于生物正交反應(yīng)中，可以很好地兼容體內(nèi)體外等各種生物環(huán)境（圖1）。 圖1. IrAAC反應(yīng)在生物正交條件下的應(yīng)用 （來源：Org. Lett. 2017, 19, 6200） 通過一價銠與硫原子的配位作用，銠催化“疊氮-硫代內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)（RhAAC）的區(qū)域選擇性得到了完全的控制，作者進(jìn)一步快速構(gòu)建出5-巰基或5-三氟甲硫基全取代三氮唑類化合物的母核結(jié)構(gòu)(Adv. Synth. Catal. DOI: 10.1002/adsc.201801216)。一價銠有很強(qiáng)的π酸性，可以活化多種內(nèi)炔烴參與環(huán)加成反應(yīng)，由此作者發(fā)展出銠催化“疊氮-膦酰基內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)合成4-膦?；〈蝾惢衔铮?em>Adv. Synth. Catal. 2018, 360, 2429），該研究被選為封面文章。 在銠催化“疊氮-硫代內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)的研究基礎(chǔ)上，作者設(shè)計出新穎的氧化-環(huán)加成串聯(lián)反應(yīng)，通過調(diào)整氧化反應(yīng)與環(huán)加成反應(yīng)的順序，改變了硫原子的氧化態(tài)。而硫原子的氧化態(tài)被證明可以用于控制RhAAC反應(yīng)的區(qū)域選擇性，從而制備出單一的4-磺?；〈蝾惢衔锘?-磺酰基全取代三氮唑類化合物（圖2）。 圖2. RhAAC反應(yīng)合成全取代三氮唑類化合物 （來源：Org. Lett. 2018, 20, 6705） 作者通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，由于端炔和內(nèi)炔的反應(yīng)活性不同，傳統(tǒng)的CuAAC反應(yīng)與新發(fā)展的RhAAC反應(yīng)可以進(jìn)行正交反應(yīng)，且互不影響。作者使用m-CPBA對硫代三氮唑中間體1s進(jìn)行氧化，可以得到5-磺?；?-亞磺酰基三氮唑類化合物4s和5s，但該反應(yīng)條件有待于進(jìn)一步優(yōu)化以提高選擇性（圖3）。 圖3. CuAAC-RhAAC的正交反應(yīng) （來源：Org. Lett. 2018, 20, 6705） 總結(jié)：宋汪澤課題組發(fā)展了兩類新型過渡金屬催化的“疊氮-內(nèi)炔”環(huán)加成反應(yīng)，在溫和及水氧兼容的條件下，通過導(dǎo)向基團(tuán)、控制反應(yīng)順序等策略，高化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性地合成了一系列4號位或5號位官能團(tuán)化的全取代三氮唑類化合物。 上述研究工作得到了大連理工大學(xué)“星海骨干”培育計劃、國家自然科學(xué)基金和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)的支持。 關(guān)于人物與科研 * 歡迎聯(lián)系：editor@chembeango.com  |
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