华侨大学宋秋玲教授课题组：路易斯酸介导的[3+3]环加成反应

上一篇 / 下一篇 2018-04-08 13:31:03/ 个人分类：人物与科研

导语

华侨大学宋秋玲课题组在一月份应邀成为了我们的首批报道对象，报道了可见光诱导烯烃类化合物官能团化反应新进展（点击查看）。近日，华侨大学新一代物质转化研究所的宋秋玲课题组在路易斯酸介导的[3+3]环加成反应方面又取得了一些新进展。在此，CBG资讯第一时间关注并报道了“老朋友”的最新研究成果。（DOI: 10.1002/adsc.201701641）。

前言科研成果：路易斯酸介导的[3+3]环加成反应

苯并咪唑并嘧啶及嘧啶并吲唑类化合物是非常重要的稠杂环化合物，许多具有良好生物活性的药物分子中都存在这些骨架。这两类重要的稠环化合物主要是通过2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑和羰基化合物发生缩合反应而得到。然而在目前报道的文献中，2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑与羰基化合物发生缩合反应时绝大部分都是一级的氨基优先对羰基发生亲核进攻随后再发生环化反应。2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类化合物中的其他亲核性的氮原子优先进攻羰基再发生其他环化反应的研究目前还比较欠缺。因此设计和开发温和的反应体系实现2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类衍生物与羰基化合物发生选择性缩合反应来构建更丰富多样的苯并咪唑并嘧啶及嘧啶并吲唑类稠杂环化合物具有十分重要的合成意义。最近，宋秋玲课题组利用BF3•Et2O作为路易斯酸，实现了2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类化合物与3-乙氧基环丁酮发生选择性缩合反应，在无过渡金属催下的条件发生[3+3]环加成反应一步构建苯并咪唑并嘧啶及嘧啶并吲唑类衍生物，相关的研究工作发表在近期的Adv. Synth. Catal.上（Adv. Synth. Catal. , 2018, DOI:10.1002/adsc.201701641）。

Adv. Synth. Catal. 华侨大学宋秋玲教授课题组路易斯酸 [3+3]环加成反应苯并咪唑并嘧啶嘧啶并吲唑类衍生物

图1. 2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类衍生物与羰基化合物的选择性缩合反应

（来源：Adv. Synth. Catal.）

作者通过条件筛选确定在BF3•Et2O作用下2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类衍生物与3-乙氧基环丁酮发生[3+3]环加成反应能得到最佳收率。并在此最优条件下对反应底物进行了拓展，通过图2可以看出各种不同取代的3-氨基吲唑和-乙氧基环丁酮反应都能以比较好的的收率得到目标化合物。通过图3我们也可以看出，2-氨基苯并咪唑与3-乙氧基环丁酮发生[3+3]环加成的反应活性要比3-氨基吲唑低，但不同的2-氨基苯并咪唑也能在该体系下得到一系列苯并咪唑并嘧啶类衍生物。

图2. 3-氨基吲唑衍生物的底物拓展

（来源：Adv. Synth. Catal.）

图3. 2-氨基苯并咪唑衍生物的底物拓展

（来源：Adv. Synth. Catal.）

机理研究表明，2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类衍生物与3-乙氧基环丁酮发生[3+3]环加成反应的机理与该课题组之前报道的烯胺和脒与3-乙氧基环丁酮的[3+3]环加成反应有所不同（Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 952-958）。烯胺和脒与3-乙氧基环丁酮的[3+3]环加成反应时，烯胺和脒的一级氨基优先与环丁酮的羰基发生缩合反应，再发生后续的分子内亲核关环反应，而2-氨基苯并咪唑和3-氨基吲唑类衍生物与3-乙氧基环丁酮发生[3+3]环加成反应时，不是一级氨基而是杂环的氮原子优先进攻环丁酮开环后的活性中间体，再发生后续的环化反应。

图4. 烯胺和脒与3-乙氧基环丁酮的[3+3]环加成反应

（来源：Adv. Synth. Catal.）

上述研究工作得到了中组部“青年千人”计划、福建省自然科学基金、华侨大学科技创新和领军人才计划、华侨大学研究生创新基金等的大力支持。

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