黄原酸酯及其类似物是一类具有S‑C(S)键的特殊含硫化合物,在合成中间体和生物活性分子等领域的潜在应用而获得了广泛的关注,具有重要的理论研究意义和实用价值。目前,向分子中直接引入黄原酸酯的方法主要包括亲核型黄原酸酯化反应和自由基型黄原酸酯化反应。
亲核型黄原酸酯化反应
亲核型黄原酸酯化反应是通过黄原酸金属盐与烷基/芳基卤化物(碘化物、溴化物、氟化物)、芳基重氮盐或芳基高价碘试剂的亲核取代反应,可以将黄原酸酯基团引入到目标有机分子中
[1-3],芳基黄原酸酯也可以通过金属介导的芳基卤化物或芳基硼酸与乙基黄原酸钾的偶联反应来获得(图1)
[4]。
图1 亲核型黄原酸酯化反应
自由基型黄原酸酯化反应
自由基型黄原酸酯化反应即烷基或芳基自由基,被自由基型的黄原酸酯试剂捕获也可将黄原酸酯基团引入到目标分子中
[5,6]。
图2 自由基型黄原酸酯化反应
亲核和自由基型黄原酸酯化反应底物范围较有较大的局限性,而羰基类化合物、脂肪胺、酚等底物则不能通过上述方法进行很好的黄原酸酯化反应。此外,自由基型的黄原酸酯化反应所用的试剂相对比较昂贵,且制备繁琐,后续应用可能会受到限制。由于有机分子结构的多样性,特别是很多药物的先导化合物是富电子的底物,亲电型的黄原酸酯化反应是一种很有前途的方法,但由于缺乏合适的亲电试剂,很少被报道。
针对上述问题,
西北大学朱佃虎教授开发了一种新型高活性亲电黄原酸酯化试剂——N-乙基黄原酸酯邻苯二甲酰亚胺。该试剂能在温和的反应条件下实现对各种底物的亲电黄原酰化,包括芳基/杂环/烯基硼酸、β-酮酯、氧化吲哚、烷基胺、酚类、醇和硫醇等。产品优势如下:
- 活性高,可在温和条件下实现对sp2C/sp3C/N/O多种亲核底物的亲电型黄原酸酯化反应;
- 对水和氧不敏感,性质稳定,易于保存,敞口保存半年以上不分解;
- 价廉易得,在有机合成,药物研发,材料化学和化学生物学领域具有应用潜力。
朱佃虎,西北大学化学与材料科学学院,教授,博导,2020入选陕西省高层次人才引进(青年),咸阳市科协科技创新智库首批入库专家。 2013年硕士毕业于中国中化沈阳化工研究院(导师:耿丽文 教授级高工),主要从事绿色高效低毒杀虫剂茚虫威的有机合成工艺研究;2016年博士毕业于中科院上海有机所(导师:吕龙、沈其龙 研究员),主要从事氟化学新试剂的创制及其反应研究。2016年入选上海有机所优秀博士海外博后研究计划,先后在美国加州理工学院(导师:B. M. Stoltz 教授)和加拿大麦吉尔大学(导师:李朝军 加拿大皇家科学院院士)从事烯丙基化和金属催化的绿色有机合成方面的博士后研究。兼具基础研究与应用研究的背景,在国际知名期刊JACS,Angew,Nat. Commun., ACS Catal., Chem. Sci., Org. Lett., Org. Chem. Front.及ACS著名合成工艺杂志Org. Process Res. Dev.等已发表SCI论文22篇,申请中国专利7项,已得到授权5项,其中1项已经转让给深圳中科邦奇氟医学材料有限公司。工作被Chem.& Eng. News, Acc. Chem. Res., Angew. Chem. Int. Ed., Synlett等期刊多次highlight。主持国家自然科学基金项目、陕西省高层次人才引进青年项目、陕西省教育厅重点实验室项目、陕西省科技厅自然科学基金项目和陕西省基础研究院项目等。主要研究方向为新试剂的开发及其反应(机理)探索,金属催化转化,医药农药新药和合成工艺开发等。
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参考文献
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- Sundaravelu N, Nandy A, Sekar G. Visible light mediated photocatalyst free C–S cross coupling: domino synthesis of thiochromane derivatives via photoinduced electron transfer[J]. Organic Letters, 2021, 23(8): 3115-3119.
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