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Chem. Eur. J. :通过氨基酸插入实现酰胺的衍生化

中山大学刘文博课题组报道了一种简单而实用的酰胺衍生化方法,即通过氨基酸的插入实现酰胺骨架的重组,进而合成更加复杂的酰胺类化合物。该方法不仅适用于广泛的氨基酸,而且在氨基酸插入的过程中,氨基酸的手性是完全保持的。同时将该方法与传统的酰胺合成方法进行比较,进一步证明了该方法的合成优势。



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酰胺键广泛存在于药品、农用化学品和一些聚合物中。在有机化合物的合成过程中,酰胺的合成是较为容易的;因而利用酰胺的衍生化来合成更有价值的分子具有重大的意义。但是由于酰胺中N和CO之间的强共轭作用,使得酰胺是所有羰基官能团中最为稳定的,从而使酰胺的衍生化具有较大挑战性。在过去几十年的发展过程中,酰胺的活化得到了一定的进步。其中主要的策略有:(1) 在过渡金属催化下实现酰胺C-N键的活化或者将扭曲的酰胺作为关键的中间体,进而将酰胺转变成酯、醛、酮、羧酸等化合物,从而实现酰胺的衍生化;(2)在亲电试剂的作用下(如Tf2O),促进酰胺C-N键的活化来合成新的胺类化合物等。尽管取得了长足的进展,但是能够同时保持酰胺的两个部分并将其转化为新的酰胺类化合物的方法还很少。1971年,Hassall课题组报道了硅基保护的酰胺的氨基酸插入,但是该方法需要将氨基酸转化为相应的酰氯以及硅基保护的酰胺较为敏感使得该方法存在一定的局限性。近些年来,Unsworth和Yudin也相继报道了利用氨基酸插入实现大环化合物的形成。此外,Hutton课题组也利用硫酰胺在当量银盐的作用下完成氨基酸的插入,进一步拓展了氨基酸插入的底物适用范围。在他们工作的启发下,作者课题组报道了一种新的策略:在SOCl2的作用下,将酰胺快速的活化,再以无外消旋的方式使氨基酸插入到酰胺的C-N键中,完成酰胺骨架的衍生化。这种新方法使用简单易得的酰胺和氨基酸作为起始原料且酰胺和氨基酸都不需要预先活化,同时可以以一锅法合成目标产物。


作者课题组完成对模板底物的优化以后,对氨基酸和酰胺的底物的适用范围进行了探究,对于所有的天然氨基酸和一些其他的氨基酸都能够以中等至良好的产率得到手性完全保持的目标产物。同时对于含有一些药物分子的酰胺也能够得到很好的兼容并以中等的产率得到目标产物,例如二氟尼柳,唑虫酰胺,非布索坦等。

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氨基酸的底物适用范围

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酰胺的底物适用范围

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对苯替酪胺的合成

综上所述,我们开发了一种新的酰胺键的活化方法,即通过连续的两个分子内重排,将氨基酸插入至酰胺的C-N键中,进而构建了一系列的酰胺类化合物。该策略是简单、实用、兼容众多的官能团且在反应的过程中氨基酸手性是保持的;因而,该方法为酰胺活化提供了一种新的可行策略。

文信息

Amide Skeletal Elongation via Amino Acid Insertion

Zhengqiang Liu, Prof. Dr. Lei Zhou, Prof. Dr. Wenbo H. Liu


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202301729




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