近日,理学院青年教师胡海鹏副教授在国际学术期刊《Organic Letters》(自然指数期刊)发表了题为“银催化2H-氮丙啶与三氟甲基亚胺基亚砜叶立德(TFISYs)的[3+2]环加成反应:三氟甲基取代1H/2H-吡咯的合成(Silver-Catalyzed [3 + 2] Annulation of 2H-Azirines and CF3-Imidoyl Sulfoxonium Ylides: Access to CF3-Substituted 1H- and 2H-Pyrroles)”的研究论文,为三氟甲基取代的吡咯衍生物的合成提供了全新策略。

含氮杂环是药物化学的关键骨架,FDA数据显示:1938-2013年间59%的小分子药物含氮杂环,2013-2023年该比例升至82%,且半数以上新药含多重氮环。三氟甲基(CF3)凭借高电负性、亲脂性和代谢稳定性,可显著提升含氮杂环药物的生物活性,故CF3取代的含氮杂环的合成具有重要研究价值。其中,作为多类药物分子核心结构的吡咯类化合物,其CF3衍生物的高效合成备受关注。目前,结构稳定的芳香类CF3-1H-吡咯的合成已有较多报道,而非芳香性的CF3-2H-吡咯因其结构稳定性差、易异构化等因素限制,其催化合成一直未能实现。
该工作首次将TFISYs作为C2合成子,通过银催化的[3+2]环加成反应,成功突破上述局限,为CF3-2H-吡咯高效构建提供了新合成方法,并通过后续还原反应获得未保护的CF3-1H-吡咯,产率最高可达82%。该反应体系具有三大突出特点:一是底物兼容性广,无论是带有不同电子效应或空间位阻的芳基、萘基取代基,还是噻吩等杂环结构,均能顺利参与反应;二是实用性强,可实现克级规模合成,产物经C-H溴化/胺基保护两步衍生化反应,能够快速转化为农药类似物;三是反应条件温和,在空气氛围中即可高效进行。这一研究不仅进一步丰富了2H-氮丙啶化学,还进一步丰富了三氟甲基取代的含氮杂环化合物的种类,为新型药物分子的研发提供前期研究基础。
该论文研究得到了国家自然科学基金,四川省科研苗子工程以及四川农业大学双支计划等项目的支持。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.5c02887