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他,麥克阿瑟天才獎(jiǎng)、Mukaiyama獎(jiǎng)得主,有機(jī)化學(xué)公認(rèn)大牛,最新Nat. Chem.!

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第一作者:Yu Wang
通訊作者Phil S. Baran
通訊單位:美國(guó)斯克利普斯研究所
論文速覽
親電性鹵化是藥物化學(xué)家廣泛使用的工具,用于為進(jìn)一步多樣性預(yù)官能團(tuán)化分子,或者將鹵素原子并入藥物或類似藥物的化合物中,以解決代謝問(wèn)題或調(diào)節(jié)非靶向效應(yīng)。
目前增強(qiáng)鹵化能力的方法依賴于新試劑的發(fā)明或使用各種添加劑(如路易斯酸或布朗斯特酸、路易斯堿和氫鍵活化劑)激活商業(yè)可獲得的試劑。對(duì)于能夠在溫和條件下鹵化原本不反應(yīng)的化合物的新試劑存在高需求。
本研究開(kāi)發(fā)了基于糖苷酰胺的鹵化試劑,利用 N-X 糖苷酰胺中氮原子金字塔化的能量作為驅(qū)動(dòng)力。這些鹵化方法與多種官能團(tuán)和雜環(huán)兼容,已在超過(guò) 50 個(gè)化合物上進(jìn)行了試驗(yàn)(包括 13 個(gè)克級(jí)規(guī)模示例和 1 個(gè)流動(dòng)化學(xué)規(guī)模放大)。
圖文導(dǎo)讀
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圖 1:親電鹵化作為有用的 C–H 官能團(tuán)化工具的現(xiàn)狀和基于糖苷酰胺的試劑設(shè)計(jì)。
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圖 2:6 和 7 在其他反應(yīng)模式中的應(yīng)用以及使用連續(xù)流化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模反應(yīng)。
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圖 3:基于 DFT 計(jì)算的機(jī)理研究。
總結(jié)展望
本研究指出,利用鹵化變體(氯和溴)的糖苷酰胺結(jié)構(gòu)可以利用嵌入的雜化或應(yīng)變,在鹵素原子離去時(shí)恢復(fù)或釋放。這些試劑在具有挑戰(zhàn)性的親電性芳香族鹵化中表現(xiàn)出高反應(yīng)性和區(qū)域及化學(xué)選擇性,即使在目前已知的最有力的條件下產(chǎn)量低或不可行。
本研究對(duì)這些結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行了研究,并在模擬工藝中展示了眾多克級(jí)批量反應(yīng)和一個(gè)十克流動(dòng)反應(yīng)。初步發(fā)現(xiàn)表明,這些試劑在其他鹵化反應(yīng)中也可能有用。計(jì)算研究支持了最初的假設(shè),并可能為開(kāi)發(fā)其他多功能試劑和在合成中使用糖苷酰胺骨架奠定基礎(chǔ)。
文獻(xiàn)信息
標(biāo)題:Discovery of N–X anomeric amides as electrophilic halogenation reagents
期刊:Nature Chemistry
DOI:10.1038/s41557-024-01539-4

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