近日，南華大學(xué)藥學(xué)院曾要富教授和王震教授團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了一種通過自由基硝化反應(yīng)合成含硝基環(huán)丙烷和環(huán)丁烷化合物的新方法。相關(guān)研究成果以“Oxidativefunctionalizationof alkylidenecyclopropanes and alkylidenecyclobutanes: a versatile platform to access nitrated cyclopropanes and cyclobutanes”（自由基硝化反應(yīng)在環(huán)丙烷和環(huán)丁烷的氧化功能化中的應(yīng)用研究）為題，在國(guó)際知名期刊Organic &Biomolecular Chemistry（《有機(jī)與生物分子化學(xué)》）上發(fā)表。

環(huán)丙烷和環(huán)丁烷由于其獨(dú)特的小尺寸和剛性，在藥物化學(xué)中越來越受到重視。曾要富和王震教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過使用廉價(jià)的Fe(NO3)3·9H2O或AgNO2作為硝化試劑，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)丙烷和環(huán)丁烷的π鍵的自由基硝化反應(yīng)，從而獲得三種不同功能的硝化產(chǎn)物，包括β-硝基醇、α-硝基酮和硝基硝化產(chǎn)物，產(chǎn)率高達(dá)90%。特別值得注意的是，該反應(yīng)過程中環(huán)丙烷和環(huán)丁烷環(huán)得以保留。此外，通過放大實(shí)驗(yàn)和硝基還原為氨基實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的應(yīng)用性。初步的機(jī)理研究表明，硝基自由基可能參與了反應(yīng)過程。該團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化反應(yīng)條件，發(fā)現(xiàn)在MeCN溶劑中，使用1.0當(dāng)量的Fe(NO3)3·9H2O和0.4當(dāng)量的TEMPO作為催化劑，可以在室溫下獲得最佳的反應(yīng)效果。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，多種二芳基取代的環(huán)丁烷和環(huán)丙烷底物均能順利轉(zhuǎn)化為目標(biāo)硝化產(chǎn)物，且環(huán)結(jié)構(gòu)保持完整。此外，通過改變硝化試劑，還能實(shí)現(xiàn)α-硝基酮產(chǎn)物的選擇性合成。進(jìn)一步的機(jī)理實(shí)驗(yàn)表明，硝基自由基可能在這些硝化反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用。該研究工作表明，通過自由基硝化反應(yīng)合成含硝基環(huán)丙烷和環(huán)丁烷化合物的新方法具有優(yōu)異的產(chǎn)率和選擇性，為開發(fā)新型藥物分子骨架提供了新的可能性。同時(shí)，該方法的建立也為環(huán)丙烷和環(huán)丁烷的進(jìn)一步功能化和應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。

文章第一作者為南華大學(xué)藥學(xué)院曾要富教授和碩士生吳金波、陳錦濤，通訊作者為郭勇教授、王震教授。南華大學(xué)藥學(xué)院為第一單位兼通訊單位。（唐美艷）

責(zé)編：張芷瑜

一審：張芷瑜

二審：張馬良

三審：熊佳斌

來源：新湖南客戶端