具有重要生物活性的小分子往往含有雜環子結構，其中含氮雜環出現的頻率最高，雜環的種類也最豐富。因此，發展高效的含氮雜環的構建方法一直是有機合成研究的熱點，在現代藥物研發過程中發揮了重要的作用。近年來，鈀催化的異腈插入反應受到越來越多的關注，極大地豐富了異腈這類結構特殊的化合物在有機合成中的應用。但是，在大部分的環化反應中，異腈僅僅是作為C1合成子參與反應，異腈基團中的氮原子並沒有參與雜環的構建。而利用官能化異腈的策略，讓異腈分子內的官能團進一步和異腈插入所產生的亞胺鈀中間體反應，進而環合，這樣異腈基團中的氮原子就參與了含氮雜環的構建。這一策略充分利用了異腈相比較一氧化碳CO所具有的結構上可以多樣性官能化的獨特優勢，可以極大地豐富所構建含氮雜環的結構多樣性。

　　中科院廣州生物醫藥與健康研究院朱強課題組長期以來一直從事利用官能化異腈的策略，為結構豐富多樣的含氮雜環的合成提供了新穎高效的合成方法。他們將酰胺官能團和異腈連接，分別合成了多取代噁唑環（Chem. Eur. J.2014,20, 11220）、2,2’-雙噁唑雜環（Org. Chem. Front.2014,1, 1285）；從聯芳基異腈出發，通過鈀催化或者自由基途徑的環化反應，合成多取代的異喹啉和氮雜菲（Org. Lett.2014,16, 2546;J. Org. Chem.2015,80, 2223;Org. Chem. Front.2017,4, 1768）；將疊氮作為官能團和異腈連接，通過自由基途徑，合成了一係列三氮唑並喹喔啉骨架化合物和2-位取代的苯並咪唑類衍生物（Chem.Commun.2017,53, 1305;Org. Lett.2017,19, 3223）；將烯烴作為官能團和異腈連接，合成了5/6/7元環內亞胺（Org. Lett.2017,18, 3074）；利用色胺衍生的異腈類底物通過鈀催化的亞胺基環化反應，成功合成了一係列b-哢啉類化合物（Org. Lett.2017,19, 5577）。最近，朱強課題組又以2-異氰基-2,3-二芳基丙酸酯為官能化的異腈原料，通過配體和反應條件的調節，成功地實現了鈀催化的選擇性碳氫鍵活化/亞胺基環化反應，可以高選擇性合成不同的環狀亞胺產物。當使用大位阻的ⁿBuAd₂P作為配體時，得到的是含有季碳中心的六元環的3,4-二氫異喹啉衍生物；而使用雙膦配體DPPB時，則得到五元環的1,1-雙取代的1H-異吲哚結構。在暨南大學的李娟教授的幫助下，通過DFT計算證實了這一配體控製的選擇性反應是反位效應的結果。這一成果在線發表在《有機化學快報》上。

這些項目得到了國家自然科學基金項目和廣東省科學基金的資助。

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官能化的異腈用於含氮雜環的合成