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近日，我所仿生催化合成研究組（211組）陳慶安研究員團隊在七元和八元碳環(huán)化合物的骨架重排反應方面取得新進展。該團隊利用金屬調(diào)控策略，解決了在環(huán)庚三烯氫胺化反應中的化學選擇性問題，實現(xiàn)1,2-二氫喹啉化合物的精準合成。團隊還在反應機理的研究和啟發(fā)下，發(fā)展了以環(huán)烯酮為原料的酸催化碳環(huán)骨架重構(gòu)的反應模式。
開發(fā)復雜有機化合物的高效制備方法是合成化學家的不懈追求，這對于推動天然產(chǎn)物全合成、藥物開發(fā)、材料科學以及化學工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要的作用。利用已有化合物的環(huán)狀分子骨架，通過分子編輯和后修飾反應，可以為相關(guān)化合物的制備提供一條更加快捷便利的路徑。
陳慶安團隊一直致力于發(fā)展不同催化體系，以實現(xiàn)烯烴、炔烴的精準轉(zhuǎn)化。在前期相關(guān)研究的基礎(chǔ)上（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Angew. Chem. Int. Ed.，2020；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Nat. Commun.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2022；Nat. Chem.，2022；Nat. Catal.，2022），本工作中，該團隊利用銠/酸協(xié)同催化體系，實現(xiàn)了環(huán)庚三烯的選擇性氫胺化反應，生成含并環(huán)結(jié)構(gòu)的1,2-二氫喹啉化合物。機理研究表明，該反應先后經(jīng)歷了連續(xù)氫胺化、逆-Mannich開環(huán)以及Povarov環(huán)化，實現(xiàn)全碳環(huán)骨架重構(gòu)的過程。在反應機理的指導下，該團隊發(fā)現(xiàn)，如果以環(huán)烯酮為反應原料，在簡單鹽酸的催化下也可以實現(xiàn)該類產(chǎn)物的合成。該研究為環(huán)狀分子的骨架編輯與重排反應提供了新的思路。
相關(guān)研究以“Skeleton-Reorganizing Coupling Reactions of Cycloheptatriene and Cycloalkenones with Amines”為題，發(fā)表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。該工作的第一作者是我所博士后季定緯。上述工作得到國家自然科學基金等項目的資助。（文/圖 季定緯）
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202213074
標簽： 碳環(huán)化合物
