作為多氮雜螺環(huán)化合物家族中非常重要的一員,吡唑啉酮螺環(huán)化合物雖然在自然界含量較少,但吡唑啉酮螺環(huán)骨架被認(rèn)為是最廣譜的藥效團(tuán)之一,使得含此類骨架的有機(jī)分子具有廣泛的藥物與生理活性。因此,吡唑啉酮螺環(huán)骨架的構(gòu)建在新藥研發(fā)領(lǐng)域扮演著極其重要的角色,成為有機(jī)合成領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
安徽工程大學(xué)化學(xué)學(xué)科張澤教授與徐繪博士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),繼通過碘與醋酸錳(III)調(diào)控性合成2-烴基喹啉及2-酯基喹啉(Org. Chem. Front., 2020, 7, 3368–3373)后,近日在催化劑調(diào)控構(gòu)建多氮雜螺環(huán)方面再次取得重要研究進(jìn)展。該研究團(tuán)隊(duì)巧妙設(shè)計出烷叉吡唑啉酮與脒的選擇性環(huán)化反應(yīng),并實(shí)現(xiàn)了催化劑調(diào)控下不同類型吡唑啉酮螺環(huán)化合物的選擇性合成。在碘代丁二酰亞胺(NIS)及無溶劑機(jī)械研磨條件下,單一性形成4,5′-咪唑啉基吡唑啉酮螺環(huán);在溴代丁二酰亞胺(NBS)及甲苯中加熱時,則高選擇性形成4,4′-咪唑啉基吡唑啉酮螺環(huán)。利用該方法分別精準(zhǔn)高效合成出28種4,5′-咪唑啉基吡唑啉酮螺環(huán)化合物和27種4,4′-咪唑啉基吡唑啉酮螺環(huán)化合物。
此外,作者基于系統(tǒng)的控制性實(shí)驗(yàn)及中間體的檢測結(jié)果與證據(jù),提出了科學(xué)合理的反應(yīng)機(jī)理,為開辟結(jié)構(gòu)新穎的咪唑啉螺環(huán)化合物的區(qū)域選擇性合成方法提供了可能。相關(guān)研究成果以“Regiodivergent Synthesis of 4,5′- and 4,4′-Imidazolinyl Spiropyrazolones from 4?Alkylidene Pyrazolones and Amidines”為題,在線發(fā)表在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊Organic Letters(中院一區(qū)Top期刊)。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省高校自然基金及潔凈能源材料與資源物質(zhì)轉(zhuǎn)化化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金等項(xiàng)目資助,同時得到了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王官武教授的指導(dǎo)和支持。
(翁明月 特約通訊員:查桂義)