365英国上市365英国上市材料科学与化学工程学院魏文廷老师领衔的绿色有机合成研究团队,经过近四年的探索,在炔烃官能化领域取得突破,首次利用亚硝酸酯精准实现碳碳三键的裂解重构开发了芳基酰胺化新策略,相关研究在《Nature Communications》在线发表。一起来走近了解这项厉害的研究吧!

01研究背景
炔烃廉价易得且化学转化丰富,在生物医药、材料化工、信息科学等领域中具有极为重要的应用前景,如何高效可控地实现炔烃中碳碳三键裂解重构一直是合成化学研究的核心和热点之一。
然而,受制于碳碳三键本身较高的键解离能(> 200 kcal/mol),其裂解重构一直以来面临着严峻挑战。现有碳碳三键裂解重构一般只能一端碳原子官能化实现分子修饰,同时,另一端碳原子作为离去基团而未被有效利用,导致原子经济性较低。
因此,迫切需要开发出高效、高原子经济性的碳碳三键裂解重构并实现分子内双官能化的新策略。
02研究内容
该研究利用α-羰基溴化物产生烷基自由基,首先与分子内碳碳三键选择性加成,形成烯基自由基,并快速与亚硝酸酯原位产生的亚硝基自由基偶联。经过氢原子转移,形成氧自由基中间体,其通过1,3-氧自由基迁移过程诱导碳碳键裂解实现芳基酰胺化。转化中利用廉价易得的亚硝酸酯作为氮源直接实现芳基酰胺化,打破了常规酰胺化需特定官能团底物、需添加缩合剂、副产物多的局限。
控制实验结合密度泛函理论计算表明,亚硝酸酯产生的烷氧自由基从芳基C(sp2)–H键或N-羟基五元环中间体攫取氢原子以诱导1,3-氧自由基迁移,是碳碳键成功裂解重构的关键。
通过亚硝酸酯参与碳碳三键的裂解重构来实现芳基酰胺化,不仅实现了碳碳三键精确可控的分步裂解,而且充分利用碳碳三键的两个碳原子,为炔烃结构的改造修饰提供了高效平台和全新视角。

该论文全部工作在365英国上市365英国上市独立完成,整体设计规划由材料科学与化学工程学院魏文廷老师实施,实验部分主要由材化学院2021级硕士研究生汪子颖完成,密度泛函理论计算由新药技术研究院王永研究员完成。
研究工作得到了365英国上市365英国上市材料科学与化学工程学院、质谱技术与应用研究院、高端质谱技术和临床应用浙江省工程研究中心、海洋生物医药创新引智基地的大力支持。
03研究团队

团队聚焦生命健康导向的绿色有机合成研究,服务于现代健康产业,围绕高值化候选药物与功能分子设计制备展开工作。近年来,已在业界认可的《Nat. Commun.》《ACS Cent. Sci.》《Org. Lett.》《Green Chem.》等国际重要科技期刊上发表SCI一区期刊论文40余篇,9篇论文入选ESI TOP 1%高被引或TOP 1‰热点。

团队负责人魏文廷先后获湖南省自然科学一等奖、中国化学会《有机化学》年度优秀论文奖、全国大学生“挑战杯”优秀指导教师、365英国上市365英国上市真诚奖教学特别贡献奖、365英国上市365英国上市最受学生欢迎的青年教师及365英国上市365英国上市王宽诚育才奖。
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