腈類化合物具有很多獨特的性質,在生物學,醫藥,農藥,功能材料和染料等領域中有很重要的應用價值。在有機合成領域中腈類化合物的應用更加廣泛,例如用於製備酰胺,胺,羧酸,噁唑啉,酮以及許多雜環化合物。因此,開發溫和、有效和實用的腈類化合物的合成方法具有重要意義。過渡金屬催化下,通過活化的醇類衍生物與劇毒的金屬氰化物如CuCN, NaCN, KCN, Zn(CN)2等反應合成腈的方法已有諸多報道。然而,無過渡金屬催化的直接由醇轉化爲腈且不增加碳原子個數的方法報道較少。

武漢理工大學秦華利教授課題組在其前期的研究工作基礎上(J.Am. Chem. Soc.2018, 140, 17666;J. Org. Chem.2019,10.1021/acs.joc.8b03164AdvancedSynthesis & Catalysis, 2019,doi.org/10.1002/adsc.201900104),發展了一種無過渡金屬催化的一鍋法直接由伯醇合成腈類化合物並且不引入額外碳原子的新方法。

該反應使用極性溶劑DMSO作爲氧化劑,在鹼性條件下通過類似Swern氧化的過程將伯醇氧化成醛A,在相同的DMSO溶劑中和鹼的促進下,原位生成的醛A隨後與NH2OH反應,脫水後得到醛肟BB進一步與SO2F2氣體反應生成相應的中間體C,在相同的溶劑和鹼的條件下,C進行β-消除進而生成相應的腈。

該方法實現了室溫下,無過渡金屬催化條件下的醇類化合物直接轉化製備腈類化合物,並且具有條件溫和,反應高效,底物適用範圍廣等特點,以及可適用於克量級製備和一些重要藥物的合成。這一研究成果在有機材料,醫藥,化學和生物等領域有着廣泛的應用前景。

該論文成果近期發表在European Journal of Organic Chemistry(DOI:10.1002/ejoc.201900478)上

作者Ying Jiang, Prof. Bing Sun*, Wan-Yin Fang, and Prof. Hua-Li Qin*

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejoc.201900478

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