
上海有機(jī)所在雙金屬接力催化取得研究進(jìn)展
化學(xué)生物學(xué)和藥物開發(fā)對新分子合成的需求不斷增長,迫切需要開發(fā)新的合成方法,以便從簡單的原料快速構(gòu)建雜環(huán)化合物。特別是,利用伯胺或水作為簡單的氮源或氧源來構(gòu)建雜環(huán)骨架,在原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性方面具有重要意義。然而,利用伯胺合成氮雜環(huán)的反應(yīng)通常局限于傳統(tǒng)的兩組分反應(yīng),而水作為氧源合成氧雜環(huán)的應(yīng)用仍較為罕見。

圖1雙核銠-鈀催化的[1+1+3]環(huán)加成反應(yīng)
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實驗室王曉明課題組致力于多金屬物種參與的反應(yīng)體系的研究,包括通過雙金屬接力/協(xié)同催化實現(xiàn)挑戰(zhàn)性的轉(zhuǎn)化過程、仿酶的雙多核金屬催化和金屬物種的現(xiàn)場簇集和其催化性能等。近年來,王曉明課題組采用配體修飾的雙核銠催化和雙金屬共催化的方式,發(fā)展了一系列新穎的重氮化合物的雙官能團(tuán)化反應(yīng)(J. Am. Chem. Soc.2021,143,11799-11810;ACS Cent. Sci. 2022,8,581-589;Angew. Chem.Int. Ed. 2023,e202307973;JACS Au 2023,3,2862-2872;J. Am. Chem. Soc. 2024,146,4727-4740)。近日,該課題組采用雙核銠和鈀催化劑雙金屬接力催化重氮、烯丙基二乙酸酯、胺或水的三組份反應(yīng),實現(xiàn)了[1 + 1 + 3]環(huán)加成過程高效構(gòu)建五元雜環(huán)化合物(J. Am. Chem. Soc.,2025,10.1021/jacs.4c15161)。
該方法可以在一鍋反應(yīng)中快速構(gòu)建多個化學(xué)鍵,從而直接合成具有重要價值的四氫吡咯和四氫呋喃衍生物。通過合成應(yīng)用研究,他們展示了具有多功能基團(tuán)的雜環(huán)產(chǎn)物可以作為若干重要生物活性分子的關(guān)鍵合成前體。初步的機(jī)理研究表明,該反應(yīng)是通過雙金屬接力催化實現(xiàn)的,即雙核銠催化重氮卡賓插入和鈀催化雙烯丙基取代的接力過程。
該工作得到科技部、國家自然科學(xué)基金委、上海有機(jī)所以及金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實驗室的大力資助。
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