Nature Commun:通过向氧气协同质子/电子转移对三级胺α-亚甲基C-H键炔基化
纳米技术 纳米 2022-11-10

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区域选择性的方式转化广泛存在于天然产物和药物分子中的三级有机胺,对于发展新型药物而言非常重要。通过亚胺离子对三级有机胺进行C-H化学键的氧化官能团化是一种具有前景的方法,因为理论上这种方法没有有机胺种类的限制。但是,目前大多数相关报道的有机胺α-C-H键氧化官能团化的方法学中局限于对α-甲基的选择性/非选择性转化,同时药物化学领域中α-亚甲基是更常见的结构。

有鉴于此,东京大学Kazuya Yamaguchi、Takafumi Yatabe报道发展了一种不常见的α-C-H键氧化官能团化方法,能够以Zn有机盐和担载于羟基磷灰石上的Au纳米粒子作为催化剂,对三级有机胺中的α-亚甲基进行选择性官能团化转化。

本文要点

(1)

通过生成亚胺离子与炔烃亲核加成反应,实现了对α-亚甲基进行位点选择性C-H键官能团化修饰,从而合成了结构多样的炔丙基有机胺。这种催化反应体系能够对广泛的三级有机胺在有氧催化反应条件中进行α-亚甲基的烷基化,从而生成炔丙基有机胺,包括通过常见方法难以合成的THIQs和N-保护的有机胺。特别是,当底物含有次甲基(methine)和线性-α-亚甲基C-H键,环状-α-亚甲基C-H键时,该反应仍能够进行位点选择性的炔基化。

(2)

实验发现催化剂具有一种独特的有机胺氧化催化反应机理:通过有机胺分子向Au纳米粒子催化剂上的O2进行单个质子/双电子转移,实现了对α-亚甲基的选择性催化转化,这项工作为发展其他可能的α-亚甲基催化转化方法提供机会和可能。

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参考文献

Yatabe, T., Yamaguchi, K. Regiospecific α-methylene functionalisation of tertiary amines with alkynes via Au-catalysed concerted one-proton/two-electron transfer to O2. Nat Commun 13, 6505 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34176-x

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34176-x

 


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