近日,我院戎舟挺副教授课题组在喹啉类化合物的合成研究领域取得重要进展,相关研究成果以“Metal-free C8–H functionalization of quinoline N-oxides with ynamides”为题发表在化学领域知名期刊《Chemical Communications》上(中科院SCI二区Top期刊)。浙江万里学院2019级生物工程专业硕士研究生胡伟灿为该论文的第一作者。
喹啉类化合物广泛分布于天然产物和药物分子中。因此,发展喹啉类化合物的合成方法具有十分重要的意义。8-取代喹啉可采用喹啉-N-氧化物为底物进行合成,但已有的方法必须使用铑、金等贵重金属催化剂,导致这些方法存在以下弊端:1)贵重金属催化剂价格昂贵,合成成本高;2)铑、金等催化剂毒性强,产物中易造成金属残留。为克服上述弊端,发展一种绿色、高效的8-取代喹啉合成法,本研究设计了一个无金属参与的化学过程,以合成8-取代喹啉。合成途径如下图所示,在质子酸的活化下,炔烃可被喹啉-N-氧化物加成得到极性反转的烯醇盐,进而发生分子内的傅克型SN2’反应得到预期的8-取代喹啉产物。
很快,该设想得到了实验验证。经过仔细的条件筛选和优化后,研究发现,在HNTf2的催化下,炔胺底物1a和喹啉-N-氧化物2a的二氯甲烷溶液可在室温下反应2小时后,以93%的产物给出8-取代喹啉产物3aa。3aa的结构被核磁共振波谱及X射线单晶衍射实验验证。
随后,该课题组对本反应的底物进行了拓展,以验证反应的普适性。他们发现,当炔胺中的氮原子上含有诸如Ts,Ms,Ns,Boc,Bz,烷基,烯丙基或苄基等基团时,该反应的进行依然十分顺利。喹啉-N-氧化物上含有甲基,甲氧基或氯原子时,产物的产物依然很高。这些实验结果证明,他们的方法具有十分不错的普适性。
戎舟挺,博士,副教授。主要研究领域为基于炔烃活化的有机合成方法学。近三年,已在《Organic Letters》、《Chemical Communications》等期刊发表高水平论文5篇;申请发明专利5项;获得包括浙江省自然科学基金在内的多项科研项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D1CC02138A