近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所仿生催化合成研究組研究員陳慶安團(tuán)隊(duì)在七元和八元碳環(huán)化合物的骨架重排反應(yīng)方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)利用金屬調(diào)控策略，解決了在環(huán)庚三烯氫胺化反應(yīng)中的化學(xué)選擇性問題，實(shí)現(xiàn)1,2-二氫喹啉化合物的精準(zhǔn)合成。團(tuán)隊(duì)還在反應(yīng)機(jī)理的研究和啟發(fā)下，發(fā)展了以環(huán)烯酮為原料的酸催化碳環(huán)骨架重構(gòu)的反應(yīng)模式。
大連化物所提出全碳環(huán)骨架催化重構(gòu)新策略
開發(fā)復(fù)雜有機(jī)化合物的高效制備方法是合成化學(xué)家的不懈追求，這對(duì)于推動(dòng)天然產(chǎn)物全合成、藥物開發(fā)、材料科學(xué)以及化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要的作用。利用已有化合物的環(huán)狀分子骨架，通過分子編輯和后修飾反應(yīng)，可以為相關(guān)化合物的制備提供一條更加快捷便利的路徑。
陳慶安團(tuán)隊(duì)一直致力于發(fā)展不同催化體系，以實(shí)現(xiàn)烯烴、炔烴的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化。在前期相關(guān)研究的基礎(chǔ)上（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Angew. Chem. Int. Ed.，2020；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Nat. Commun.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2022；Nat. Chem.，2022；Nat. Catal.，2022），本工作中，該團(tuán)隊(duì)利用銠/酸協(xié)同催化體系，實(shí)現(xiàn)了環(huán)庚三烯的選擇性氫胺化反應(yīng)，生成含并環(huán)結(jié)構(gòu)的1,2-二氫喹啉化合物。機(jī)理研究表明，該反應(yīng)先后經(jīng)歷了連續(xù)氫胺化、逆-Mannich開環(huán)以及Povarov環(huán)化，實(shí)現(xiàn)全碳環(huán)骨架重構(gòu)的過程。在反應(yīng)機(jī)理的指導(dǎo)下，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果以環(huán)烯酮為反應(yīng)原料，在簡單鹽酸的催化下也可以實(shí)現(xiàn)該類產(chǎn)物的合成。該研究為環(huán)狀分子的骨架編輯與重排反應(yīng)提供了新的思路。
相關(guān)研究以“Skeleton-Reorganizing Coupling Reactions of Cycloheptatriene and Cycloalkenones with Amines”為題，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。該工作的第一作者是大連化物所博士后季定緯。上述工作得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
