详细介绍:
广泛存在于生物活性分子中,例如杀虫剂乙螨唑、抗炎药奥沙普秦和新式芳香族聚酰胺(PA)的单体(图1)。因而,人们对开发高效组成噁唑类化合物的新策略一向充溢爱好。经过Robinson-Gabriel分子内环化反响组成噁唑是现在最经典有用的办法之一。但是,这种传统办法存在前体的制备过程冗繁、反响条件严苛等缺陷。近年来,人们开发了许多触及过渡金属或不含过渡金属的新式组成途径。近来,在该研讨范畴取得了新的打破,其相关效果在线宣布于世界闻名期刊Org. Lett.(ett.2c02252)上。
之前现已有一些关于经过酮与腈的氧化环化来构建噁唑的相关报导。依据机理首要能够分为以下两类(图2):(1)一般状况是腈进犯α-碳(sp 3 )。酮可被高价碘试剂或Tl(III)试剂氧化生成α-碳正离子前体,该前体经由Ritter反响、分子内环化生成噁唑(图2a)。(2)较少的状况是腈进犯羰基碳(sp 2 )。比方,由酮和对甲苯磺酸汞(II)在微波辐射介导下生成的二(α-苯甲酰甲基)汞(II)的羰基碳被苯甲腈进攻,然后生成噁唑(图2b)。因而,后者构建噁唑的形式值得进一步探求。
考虑到酮能够被三氟乙酸酐活化得到三氟乙酸乙烯酯中间体,作者想象这种中间体可能会遭到乙腈的进攻,随后产生氧化环化供给终究产品(图3a)。经过电化学组成噁唑的办法现已有过一些相关报导,其间氮的来历一般是各种胺类化合物,而乙腈是电化学中的绿色溶剂,用乙腈作为噁唑的氮的来历会更抱负。因而,作者经过用乙腈和酮作为开始质料来电化学组成多替代噁唑(图3b)。
该反响具有杰出的底物规模,官能团如氟、氯、溴、三氟甲基、氰基、硝基等均能够得到兼容,以中等至杰出的产率构建多替代噁唑(图4和图5)。
为了深入研讨反响机理,作者进行了一些操控试验。当该反响在氩气中进行时,能以52%的产率取得产品,这表明氧气可能不参加反响(图6a)。此外,作者想象烯胺5a可能是反响的中间体。运用5a替代1a,向阴极中参加1.0当量三氟乙酸,依然能以67%的产率得到方针产品(规范条件下为80%)。因而能够证明5a可能是反响中的活性中间体(图6b)。
在机理研讨和文献报导的基础上,作者提出了该反响的机制(图7)。首要,酮1a经酸酐活化为烯烃羧酸酯A,酯A再经过加成消除产生Ritter反响生成中间体D,D在羧酸根效果下生成烯胺5a。5a与Ar 3 N在阳极经直接氧化生成自由基阳离子G,再经过(a)阳极直接氧化或许(b)Ar 3 N介导氧化然后得到阳离子H,终究再经分子内环化和脱质子得到终究产品2a。一起,H + 在阴极复原释放出H 2 。
综上,张云飞等人报导了选用乙腈和酮为开始质料,经过电化学Ritter反响/氧化环化完成了一种高效构建多替代噁唑的办法。该论文宣布在Org. Lett.(DOI: 10.1021/acs.orglett.2c02252)上。该论文榜首作者是我国农业大学硕士生鲍亮,通讯作者是我国农业大学张云飞副教授。该作业得到了国家自然科学青年基金的赞助。
张云飞,1991年07月,我国农业大学副教授,硕士生导师。2013年07月获我国农业大学学士学位。2018年07月获北京大学博士学位,师从施章杰教授。2018年08月参加美国康奈尔大学Tristan Lambert课题组从事博士后研讨。2020年11月底以优异人才参加我国农业大学从事教育科研作业。首要研讨方向为过渡金属催化、有机电化学及农业活性分子创制。掌管国家自然科学青年基金、横向世界合作、企事业托付等项目。
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