趙勁課題組發(fā)展溫和條件下一步合成鄰苯二酚類化合物新策略
? ? ? ?趙勁教授課題組近日在《自然通訊》（Nature Communications）上在線發(fā)表題為“內(nèi)部氧化策略生成鄰苯二酚”（A redox-neutral catechol synthesis）的文章，報(bào)道了PhONHAc底物通過內(nèi)部氧轉(zhuǎn)移策略鄰位直接羥基化一步生成鄰苯二酚類化合物。
? ? ? ?鄰苯二酚類化合物是體內(nèi)兒茶酚胺類激素、天然植物藥效分子以及多種藥物的有效結(jié)構(gòu)單元，傳統(tǒng)合成方法通常存在選擇性差，產(chǎn)率低以及底物適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，近年來，多個課題組基于定位基C-H鍵活化策略發(fā)展了鄰位羥基化/氧化等新方法，但是反應(yīng)需要加入外部氧化劑和外部氧源，定位基需要去保護(hù)化最終得到鄰苯二酚類化合物，過程復(fù)雜同時(shí)反應(yīng)條件往往比較苛刻。趙勁教授課題組基于苯氧乙酰胺（PhONHAc）的研究經(jīng)驗(yàn)，借鑒Fischer吲哚合成[3,3]重排的機(jī)理設(shè)計(jì)，定位基中雜原子O, N易于金屬催化劑螯合活化鄰位C-H鍵，氧化性的O-N鍵在作用下可斷裂，起到內(nèi)部氧化作用的同時(shí)形成鄰位羥基化的鄰苯二酚類化合物。
? ? ? ?按照設(shè)計(jì)思路，經(jīng)過一系列的條件篩選和機(jī)理探討，最終實(shí)現(xiàn)了在[Cp*IrCl2]2催化，2.5 當(dāng)量丙二酸作為添加劑，甲醇作為溶劑常溫下反應(yīng)10 h即可選擇性的得到鄰苯二酚類化合物，產(chǎn)率達(dá)到90%。后期機(jī)理實(shí)驗(yàn)證明，羥基化氧源為-O-NHAc的羰基氧，反應(yīng)經(jīng)由內(nèi)部氧化途經(jīng)無需加入外部氧化劑，鄰位直接羥基化一步高效高選擇性地合成鄰苯二酚類化合物，底物適用性良好，包括多種生物活性分子如多巴胺（Dopamine），左旋多巴(L-dopa)，瑞香素（Daphnetin）及其衍生物和雌二醇(Estradiol)，利用前期工作Chem. Sci.中相關(guān)底物也可以高產(chǎn)率地得到2-(2,3-雙羥基苯基)苯并噻唑雙羥基熒光母核(2-DHPBT)。
? ? ? ?趙勁教授課題組利用該反應(yīng)一步合成了多種生物活性分子和天然藥物分子，為化學(xué)合成各種鄰苯二酚類化合物提供了全新的思路。這個工作同時(shí)拓展了氧乙酰胺(-O-NHAc)基團(tuán)的多功能性： a) 作為鄰位定位基實(shí)現(xiàn)了鄰位羥基化；b) 作為內(nèi)部氧化劑完成了催化循環(huán)；c) 是羥基化氧源。這些多重功能為其在化學(xué)合成方法學(xué)中的應(yīng)用提供了更多可能性。
? ? ? ?該工作由趙勁教授指導(dǎo)，博士研究生吳謙，燕鼎元，研究員陳穎和其他課題組成員合作完成。特別感謝吳云東老師老師和張欣豪老師、博士研究生王婷在機(jī)理研究中的合作與貢獻(xiàn)。該工作得到了國家自然科學(xué)基金委和深圳市科技創(chuàng)新委員會的支持。（文字/吳謙）
論文鏈接：http://www.nature.com/articles/ncomms14227
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