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科研中心王斌老师在水相合成反应研究上取得新进展

信息来源: 发布日期:2019-04-30


  

      近日,安徽中医药大学科研实验中心及新安医学教育部重点实验室王斌老师在国际著名期刊《Green Chemistry》(中科院JCR分区大类化学一区,TOP期刊,影响因子为8.586) 发表了题名为TBN-mediated regio- and stereoselective sulfonylation & oximation (oximosulfonylation) of alkynes with sulfonyl hydrazines in EtOH/H2O的研究论文。Green Chem.,2019,21, 205, DOI: 10.1039/C8GC02708K




    

    减少甚至消除化工生产过程中带来的废料是生态环境保护的需求,更是人类生存环境的需要。因此,如何避免或减少实验室成果产业化过程中三废的排放是科研成果转化为生产力首要考虑的因素。有机反应如果能在环境友好的溶剂中进行并循环使用,不仅可以避免废液排放对环境的污染,而且可明显降低化工生产成本。同时将反应物中的原子尽量保留在有效的产物分子中,实现最佳的原子经济性,更是绿色化学的追求目标,但能在这样的条件下进行的有机反应还是有限的。近日,我中心王斌老师实现了醇水体系中无金属催化一步C-S键和C-N键的同时构建,以较好的原子经济性实现α-磺酰肟无金属催化的合成。


    所周知,很多功能分子中含有C-S键或C-N键,如肟和砜类化合物广泛应用于化学、医药、农药、材料科学等领域。含有C-S键的药物有抗菌药物Biseptol以及抗癌药物Bicalutamide等,含C-N键的分子有分析化学中测定镍的试剂丁二酮肟、第三代头孢菌素抗生素头孢克肟、新型的半合成大环内酯类驱虫药米尔贝肟以及一些天然产物甾体酮肟。同时肟也是构建酰胺、噁唑、腈、肟醚等化合物的前体。砜类化合物主要通过硫脒的氧化来完成,肟的传统制备通过羟胺与羰基化合物的缩合实现。然而,大部分传统方法需要在纯有机溶剂中和金属催化下进行,造成较大的环境污染和金属残留等问题,给药物合成带来不便。

  

    王斌老师前期在水相中已经实现烯烃的磺化肟化反应 (Green Chem.,2017,19, 5794)。但如何从炔烃出发,实现炔烃的磺化肟化反应更是一个挑战。众所周知,化学反应中炔烃比烯烃往往表现得更加惰性。这是因为炔烃中的sp杂化碳原子比烯烃中的sp2杂化碳原子电负性强,前者碳-碳三键比后者碳-碳双键结合得更紧密。因此,炔烃的反应比烯烃的反应往往更具挑战性。通过不断的努力,终于在醇/水体系中实现炔烃的磺化肟化,以较好的原子经济性和较高产率得到α-磺酰肟类化合物。

  

    研究表明,含肟和砜结构的化合物经常出现在天然产物,生物活性分子及神经解毒剂中,并且它们也是有用的合成子去构建其它官能团分子,该类型化合物具有潜在的神经保护作用。该反应可在醇/水体系中进行,克量级规模反应的实施以及官能团的有效转化等特性使得该反应符合绿色反应的要求,具有潜在的工业应用前景。


我中心王斌老师现为中国科学技术大学有机化学专业博士生,为论文的第一作者中国科学技术大学汪志勇教授为论文通讯作者。

  

该项研究得到了国家自然科学基金的资助和安徽省高等学校自然科学研究项目的资助。

  

论文链接:


                    https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/gc/c7gc03051g#!divAbstract

                    https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/gc/c8gc02708k#!divAbstract