【人物与科研】厦门大学黄培强教授课题组Org. Lett.：铱催化叔酰胺与活泼亚甲基化合物还原缩合反应研究

导语

酰胺是一类重要的化合物，近年来已经发展了许多方法来选择性还原酰胺。但目前报道较多的方法是选择性切断酰胺的C-O键来构建C-C键，对于选择性切断酰胺的C-N键来构建C-C键的方法的报道还是比较少的。例如，Charette教授课题组、黄培强教授课题组和Maulide教授课题组先后发展了三氟甲磺酸酐活化仲酰胺转化为酮的方法（Nat. Chem. 2012, 4, 228−234；Acta Chim. Sinica 2012, 70, 1917；Nat. Commun. 2019, 10, 2327等），Garg和Houk 教授课题组发展了镍催化酰胺转化为酯的方法（Nature 2015, 524, 79）。最近，黄培强教授课题组通过铱催化还原叔酰胺，再与活泼亚甲基化合物缩合反应，成功实现选择性切断酰胺的C-N键来构建C=C键（图1，Org. Lett. 2022, DOI: 10.1021/acs.orglett.2c02045）。

图1. 铱催化叔酰胺与活泼亚甲基化合物还原缩合反应（来源：Org. Lett.）

前沿科研成果

铱催化叔酰胺与活泼亚甲基化合物还原缩合反应研究

作者首先以叔酰胺1’为原料对反应条件进行了优化，反应在最优条件下以91%的核磁产率得到目标产物。为了考察该合成方法的底物适用范围，作者首先考察了一系列含有不同连接基团的叔酰胺底物（图2）。作者首先对芳环的电子效应以及底物中含有呋喃、噻吩等芳香杂环进行考察，这些底物均能顺利反应。作者也考察了一些脂肪类叔酰胺，反应也能顺利进行。作者还考察了反应的官能团容忍性，发现反应对酯基、氰基、硝基、酮羰基等都有很好的官能团容忍性。

图2. 含有不同连接基团的叔酰胺底物范围研究（来源：Org. Lett.）

随后，作者还考察了反应对不同活泼亚甲基化合物的适用性（图3）。结果表明，反应对其它活泼亚甲基化合物也有很好的适用性，并且对于具有两个不同吸电子基团的活泼亚甲基化合物，反应的产物往往是单一的反式构型。

图3. 反应的官能团容忍性研究（来源：Org. Lett.）

接着，作者研究了反应的实用性，对反应的产物进行一定的转化，以及对一些药物分子和甾体类底物适用性进行考察（图4）。

图4. 反应的实用性研究（来源：Org. Lett.）

此外，作者还对该反应的机理提出假设并进行一定的验证（图5）。

图5. 反应机理研究（来源：Org. Lett.）

综上，作者发展了铱催化叔酰胺与活泼亚甲基化合物还原缩合反应，得到许多功能化的不含氮产物。该方法的底物适用范围广泛，并且有显著的化学选择性。这一成果近期发表在Org. Lett. 上（Org. Lett. 2022, DOI: 10.1021/acs.orglett.2c02045），该论文作者为：Dong-Ping Wu、Wei Ou和 Pei-Qiang Huang。该研究工作得到了国家自然科学基金（21931010）、国家重点研发计划项目（2017YFA0207302）的资金资助

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黄培强教授课题组简介

课题组合照（前排左一为黄培强教授，第二排左一为吴东坪）

黄培强教授课题组长期致力于酰胺活化反应研究工作（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26604；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8827）及复杂天然产物生物碱的全合成研究工作（Nature Commun. 2020, 11, 5314）。

黄培强教授简介

黄培强，厦门大学化学化工学院教授，博士生导师，福建省化学生物学重点实验室主任。英国皇家化学会会士（2006），中国化学会会士（2022）。国家杰出青年科学基金（1996）、香港“求是”科技基金会“杰出青年学者奖”（1997）和霍英东基金获得者（1992），入选新世纪百千万人才工程国家级人选（2006）。现为Organic Chemistry Frontiers副主编；European Journal of Organic Chemistry国际顾问编委会委员；Science China-Chem.、Chinese Chem. Lett.、Chinese J. Chem.、《化学学报》、《有机化学》编委。已发表学术论文260余篇；主编和共同主编教材、专著《有机合成》（高等教育出版社，2004），《有机人名反应、试剂与规则》（化工出版社，第一版，2008；第二版，2019），Efficiency in Natural Product Total Synthesis（Wiley，2018）。

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