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Green Chemistry 封面文章: 阮志雄教授 "电化学方法高效合成中环内酰胺类化合物"

IKA发布时间:2020/05/11 10:35 点击: 加载中..

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中环内酰胺(8-11元环)是重要的药物化学骨架,因其存在于很多天然产物和生物活性化合物中,如去熊果苷、鼠李嘧啶、巴拉苏胺和二苯西平等。通常,这些结构只能通过一些有限的方法获得,例如,分子内羰基化、环闭合复分(RCM)、Claisen型重排等。最近报道了一种以过渡金属钌为催化剂和当量的乙酰氧基苯碘酮(BI-OAc)为氧化剂的光催化合成中环内酰胺的方法。然而,这些方法大多局限于使用高稀释溶液、过渡金属催化剂或当量化学氧化剂,严重背离了绿色化学合成的理念。


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有机电化学利用质子和电子作为氧化还原试剂,已经成为一种环保、经济、功能日益强大的绿色化学合成方法。正如之前的报道,直接或间接电氧化N–H键被应用于各种C–N键的成环化反应中,以构建含N杂环。尽管取得了这些重大进展,但报道的方法仅限于通过典型的酰胺氮自由基环化反应,即电化学氧化C-N键的形成,生成5或6元环。事实证明,要形成8-11元环内酰胺还是很难的。


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近日,广州医科大学阮志雄教授课题组开发了一种无需催化剂和额外添加剂,以一种绿色可持续的直接电化学氧化的方法产生酰胺氮自由基,并通过C-C键断裂,氮自由基迁移,首次实现了8-11元中环内酰胺扩环的新突破 (Green Chem., 2020, 22, 1099)。


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与以往的典型的酰胺氮自由基环化方法相比,该研究利用石墨电极作为工作电极(阳极),铂电极作为阴极,在室温、不使用金属催化剂和外部氧化剂等更为温和、绿色经济的条件下,在8 mA恒定电流电解下,反应2.3 h,即成功得到8-11元环的扩环,如下图所示9元环内酰胺产率达到98%。


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文末,作者还通过循环伏安法进一步解开了反应机理的神秘面纱。


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阮教授课题组是借助了什么设备完成并优化中环内酰胺的扩环反应的呢?!又是借助了什么设备实现循环伏安法的呢?


打开该文的Supporting information,就是这款“IKA ElectraSyn pro”,既可完成循环伏安分析,还可以同时实现6位平行筛选,优化反应条件,并完成反应的神器。


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