廣州生物院利用C-H鍵官能化反應(yīng)構(gòu)建雜環(huán)分子

近年來，過渡金屬催化的C-H鍵官能化反應(yīng)因其具有很好的原子經(jīng)濟(jì)性受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的方法相比，這類反應(yīng)具有底物不需要預(yù)活化、底物適應(yīng)性廣泛、合成路線短、產(chǎn)生的廢棄物少等多種突出優(yōu)點(diǎn)，在有機(jī)合成特別是藥物分子合成方面具有重要的意義。

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院朱強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)長期致力于藥物分子的綠色合成方法研究，在雜環(huán)分子的高效設(shè)計(jì)合成方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。課題組通過金屬催化和高價碘催化的C-H鍵官能化策略設(shè)計(jì)合成了多個具有廣泛藥理活性的雜環(huán)化合物，這些方法普遍具有良好的原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性，極大地提高了藥物分子的合成效率，降低了藥物研發(fā)成本。例如：Acridone類分子廣泛存在于天然產(chǎn)物中，是藥物分子的優(yōu)勢骨架，該研究組發(fā)展了以廉價的銅為催化劑，氧氣為氧化劑，通過分子內(nèi)的C-H鍵胺化反應(yīng)高效地合成了這類分子。該方法具有簡便高效的優(yōu)點(diǎn)；Phenanthridinone衍生物同樣是一類具有重要生物活性的分子，該研究組成功地利用C-H鍵的胺化羰基化反應(yīng)構(gòu)建這類雜環(huán)分子，與傳統(tǒng)合成方法相比簡化了合成路線，減少了廢棄物排放，提高了藥物分子的合成效率，具有良好的原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性；高價碘作為一類特殊的試劑，它具有多種價態(tài)，在很多方面具有跟過渡金屬類似的性質(zhì)，該研究組發(fā)展了利用高價碘催化的N-芳基-2-氨基吡啶的C-H鍵胺化環(huán)化反應(yīng)合成Pyrido[1,2-a]benzimidazole衍生物，這類反應(yīng)具有反應(yīng)條件溫和，底物適應(yīng)性廣泛，產(chǎn)率高等突出優(yōu)點(diǎn)。以上這些合成方法的建立，為今后高效地設(shè)計(jì)合成具有廣泛生物活性的雜環(huán)藥物分子奠定了基礎(chǔ)。

以上部分相關(guān)成果發(fā)表于國際期刊Eur. J. Org. Chem. 2013, 1876–1880； Chem. Commun. 2013, 49, 7352–7354； Chem. Commun. 2013, 49, 173–175； Org. Lett. 2013, 15, 3476–3479； Org. Lett. 2013, 15, 4110–4113；Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 3290–3294。該項(xiàng)研究獲得國家自然科學(xué)基金(21072190, 21202167, 21272233)和廣東省自然科學(xué)基金資助(S2011020000806)。