文章开发了一种基于氰尿酰氯的顺序一锅法合成策略,用于构建多样化的三取代1,3,5-三嗪衍生物。该方法通过精确控制亲核试剂的加入顺序和反应条件,实现了三嗪环上C-N键和C-C键的高效形成。实验表明,该方法对多种官能团具有良好兼容性,成功合成了22个三嗪衍生物(收率34-69%),并首次以一锅法合成了抗癌药物Enasidenib。此外,该方法还可扩展至克级规模,为三嗪类化合物的快速构建提供了高效途径。
1,3,5-三嗪骨架因其独特的电子特性和多样的取代模式,在药物化学和材料科学中具有广泛应用。传统合成方法通常需要多步反应和中间体分离,效率较低。文章提出了一种顺序一锅法策略,通过氰尿酰氯与不同亲核试剂的逐步反应,高效构建结构多样的三嗪衍生物。
反应以氰尿酰氯为起始原料,通过顺序引入三种不同亲核试剂(胺类或硼酸),依次取代氯原子形成C-N或C-C键。关键步骤包括:1) 低温下第一亲核试剂的取代;2) 室温下第二亲核试剂的取代;3) 加热条件下第三亲核试剂的取代或Suzuki偶联反应。
优化实验表明,DIEA作为碱、乙腈作为溶剂时反应效率最佳。亲核试剂的加入顺序对反应收率有显著影响,其中位阻较小且亲核性较强的胺类适合作为第二亲核试剂。此外,Suzuki偶联步骤需要添加K2CO3和钯催化剂以实现C-C键的形成。
该方法适用于多种胺类亲核试剂,包括氨基酸衍生物(2b-2f,收率51-67%)、环己胺类(2g-2k,收率34-66%)和哌嗪类(2l-2p,收率48-57%)。通过Suzuki偶联还可引入芳基或杂芳基(3a-3e,收率35-69%)。值得注意的是,该方法成功应用于抗癌药物Enasidenib的一锅法合成,收率达63%。
与传统分步合成相比,该一锅法策略具有操作简便、减少废物生成等优势。实验还证实了三嗪骨架对强酸(TFA)和强碱(LiOH)条件的稳定性,为后续官能团转化提供了可能。该方法为快速构建结构多样的三嗪类化合物提供了新思路,在药物开发和材料科学中具有广阔应用前景。