文章报道了一种利用异头酰胺作为氮正离子前体,实现环状肟断裂生成炔烃的新方法。该方法通过异头酰胺与环状肟(异恶唑-5-酮)反应,生成异二氮烯中间体,进而断裂为炔烃、氮气和二氧化碳。实验表明,该方法条件温和、操作简便、化学选择性高,适用于合成空间位阻较大的炔烃,且对多种官能团具有良好兼容性。此外,该方法可作为传统Zard炔烃合成法的补充,避免了有毒试剂的使用和大量氮氧化物的生成。
氮基结构单元在有机化学中具有重要地位,但传统方法主要关注其引入而非转化。近年来,利用C-N键作为功能化手柄的脱氮反应成为研究热点。文章提出了一种基于异头酰胺的新型反应策略,通过环状肟的断裂高效合成炔烃,为复杂炔烃的构建提供了新思路。
反应通过异头酰胺与环状肟在碱性条件下生成异二氮烯中间体,随后发生断裂形成炔烃。关键步骤包括:1) 环状肟去质子化生成亲核性阴离子;2) 阴离子进攻异头酰胺的氮原子;3) 异头酰胺的异原子重排(HERON反应)生成N-氮烯中间体;4) 中间体断裂释放炔烃、氮气和二氧化碳。
研究发现,环状肟C-4位取代基的空间位阻对反应选择性具有重要影响。位阻较大的底物(如全碳季碳中心)可显著提高炔烃收率(最高达92%)。此外,电子效应较弱的异头酰胺(如AA-3)和强碱(如DBU)的组合能够实现最佳反应效率。
该方法适用于多种环状肟底物,尤其擅长合成含全碳季碳中心的位阻炔烃。实验证明,反应对芳基卤化物(33, 34)、硼酸酯(44)、杂环(30-36, 45, 48, 50)以及醛基(41)、环氧(47)等敏感官能团均表现出良好兼容性。此外,该方法还可用于药物分子(48-52)的后期功能化修饰。
与传统Zard炔烃合成法相比,该方法避免了有毒试剂(如t-BuOCl)的使用和大量氮氧化物的生成,且反应可在空气中进行,操作更为简便。对于位阻较大的底物,该方法表现出更优的反应效率。此外,异头酰胺还可作为NO+替代物,拓展了其在其他氮亲核反应中的应用。
文章开发了一种基于异头酰胺的环状肟断裂新方法,为炔烃合成提供了温和、高效且化学选择性的新策略。该方法不仅丰富了异头酰胺的化学反应性,还为复杂炔烃的构建和药物分子修饰提供了实用工具。