【背景介绍】苄位的官能团化反应一直是有机化学研究的热点,在苄位引入N、O等杂原子能改善母体分子的生理活性,因而在药物化学中受到了广泛关注。苄位的C-H键胺化反应是合成苄胺的重要方法之一,但存在C-H键键解离能较高和选择性等挑战。Buddhadeb教授课题组一直致力于1,2,3,4-四氮唑作为氮宾前体相关的方法学研究,其课题组已经实现了分子内苄位C-H键胺化反应,但该反应条件并不适用于分子间反应。通过对催化剂进行结构改造,其近日实现了分子间过程,为吡啶取代苄胺类化合物的合成提供了新的思路。
【条件优化】铁卟啉催化剂的配体对反应十分重要,Fe(por) cat-III作为催化剂,产率可达87%。
【底物拓展】该反应产率总体比较优秀,选择性较好(2°C(sp3)−H bond优于 3° and 1° C(sp3)−H bonds),并能用于诸多复杂生物活性分子的合成当中。
【机理研究】动力学同位素效应表明该反应C-H键断裂为决速步(图A);Hammett取代基实验表明该反应可能涉及到自由基中间体(图B);自由基捕获实验说明该反应涉及到苄位自由基(图C);基于上述机理实验,作者提出了可能的反应机理(图D)。
【总结】Buddhadeb教授课题组以1,2,3,4-四氮唑作为吡啶取代的氮宾前体做了一系列有意思的工作。在本文的工作中,其实现了铁催化的苄位C-H键胺化反应,为相关药物分子的研发提供了新的思路。
While signifcant developments have been achieved for the catalytic C−H amination reactions employing azides, N-oxy reagents, and iminoiodinanes as the nitrene sources, the use of 1,2,3,4-tetrazole remains almost rare, although it could potentially be benefcial owing to its additional 2-pyridyl handle for finding new properties related to drug discovery and medicinal chemistry.
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