【人物与科研】上海工程技术大学冯煌迪教授课题组JOC：选择性炔烃氢胺化合成乙烯基磺酰氟VISF：开发与应用

导语

氟硫酸盐（Fluorosulfates）及其衍生物已经在化学生物学、药物化学和聚合物化学等领域得到了广泛应用。自从K. B. Sharpless及其同事在2014年提出了硫-氟交换 (SuFEx)化学的概念以来，已经报道了一些制备氟硫酸盐的方案（Org. Lett. 2017, 19, 5244-5247; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2605-2610），同时，这些氟代硫酸化试剂的实用性已在有机化学中得到充分证明。作为对这些方案的补充，近日，上海工程技术大学冯煌迪教授课题组在该领域取得了新的进展，相关成果发表在J. Org. Chem.（DOI: 10.1021/acs.joc.1c03082）。

图1. 氨磺酰氟结构

（来源：The Journal of Organic Chemistry）

冯煌迪教授课题组简介

课题组致力于探索"炔"的分子编辑，寻求他们在生理活性分子合成，绿色和精准化学过程开发等领域的应用，聚焦于：1）发展高效、高选择性的绿色合成策略（有机合成方法学）；2）基于串联、多组分反应精准构筑含氮杂环骨架及其生理活性研究（药物化学）；3）生理活性分子和精细化学品的设计，合成与工艺开发（项目开发）。课题组已在国际知名学术期刊发表论文50余篇。目前有博士1名、硕士14名、本科生2名。

冯煌迪教授简介

冯煌迪，博士/教授、硕士生导师。2006年毕业于华东理工大学，获学士学位。2012年获得比利时鲁汶大学和华东理工大学双博士学位。2012年至2014年，在中科院上海药物研究所国家新药筛选中心任助理研究员。2014年起就职于上海工程技术大学，同年，入选扬州市”绿扬金凤“计划。2015年获校人才计划之展翅计划。2016年至2018年，在中科院上海有机化学研究所做博士后，合作导师为游书力研究员。现任上海工程技术大学正教授，比利时鲁汶大学兼职博导，担任欧洲研究委员会（European Research Council）项目评审人，中国民族医药协会医药现代化与临床专委会委员。迄今共发表SCI论文50余篇，作为项目负责人主持获批国家自然科学基金，中国博士后科学基金，上海市自然科学基金等项目。

前沿科研成果

选择性炔烃氢胺化为乙烯基磺酰氟VISF：开发与应用

炔烃氢胺化作为构建C-N键的有力工具已在合成化学中得到广泛应用。通过炔烃氢胺化反应，芳基胺和烷基胺已广泛用于制备烯胺衍生物。然而，炔烃与缺电子胺如酰胺和磺酰胺的氢胺化反应仍然有限，这可能是由于这些胺在加成反应中的亲核性较弱。其中，磺酰亚胺（HN(SO₂R)₂）乃是缺电子胺家族的特殊成员，它可以很容易地与一组活化的炔烃或烯烃反应生成胺化或二胺化化合物。相反，涉及到未活化炔烃的氢胺化反应时则具有突出的挑战。前期已报道了关于炔烃氢胺化合成乙烯基三氟酰亚胺的工作（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 5119-5123; Chem. Eur. J. 2021, 27, 12272-12275）。尽管取得了显著成就，但这些产品的应用仍未得到很好的开发。冯煌迪教授课题组在此报告一种简便的策略，即通过炔烃与LiN(SO₂F)₂的氢胺化来构建乙烯基氟磺酰亚胺VISF骨架（图2）。该方法操作简便，底物易得，产率较高。

图2. 炔烃氢胺化反应合成乙烯基磺酰氟的底物范围

（来源：The Journal of Organic Chemistry）

随后，该课题组探究了反应的实用性。首先对端炔2a和内炔2w进行了克极规模的放大，以高产率得到产物后，课题组探索了VISF作为-SO₂F试剂制备氟硫酸盐的能力。磺酰氟产物通过与酚类化合物简单反应就可以合成已在涉及化学生物学、药物化学和聚合物化学等领域得到广泛应用的氟硫酸盐（图3）。课题组还发现使用两分子苯酚和一分子VISF反应可以以中等收率得到硫酸二苯酯（图4）。

图3.  乙烯基磺酰氟的克极规模合成与转化

（来源：The Journal of Organic Chemistry）

综上，冯煌迪教授课题组开发了一种简单有效的方法，通过简单易得的炔烃与LiN(SO₂F)₂的氢胺化合成有价值的乙烯基氟磺酰亚胺VISF。该反应操作简便，条件温和，无需添加其他额外的催化剂和试剂。同时，构建了一组具有良好官能团耐受性的磺酰氟枢纽。化合物1a和1w的克级制备证明了其合成效用，此外，1a的初步化学反应性评估表明它可以用作新的磺酰氟载体合成氟硫酸盐和硫酸二苯酯。

研究工作实验部分由硕士生白雪莹完成，这一成果近期发表在The Journal of Organic Chemistry 上（DOI: 10.1021/acs.joc.1c03082），论文作者为：Xueying Bai, Liliang Huang, Pengyu Zhou, Hui Xi, Junduo Hu, Zhicheng Zuo and Huangdi Feng。上述研究工作得到了国家自然科学基金和上海工程技术大学发展计划的资金支持。

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