基于機理和數據輔助新試劑設計合成方面取得進展

圖 模塊化重氮轉移反應機理、活性預測模型和數據輔助設計合成的新試劑PSIA-II

　　在國家自然科學基金項目（批準號：22122104、22193012、21933004）等資助下，中國科學院上海有機化學研究所薛小松團隊與上海交通大學董佳家團隊合作，在機理和數據輔助新試劑設計合成方面取得進展，相關成果以“模塊化重氮轉移反應的計算分析：反應活性預測模型與重氮轉移試劑開發（Computational analysis of modular diazotransfer reactions for the development of predictive reactivity models and diazotransfer reagents）”為題，于2024年9月10日發表于《自然?合成》（Nature Synthesis），論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s44160-024-00633-2。

　　在有機合成化學領域，新反應、新試劑和新催化劑的發現往往依賴于大量的實驗試錯，仍具有一定的偶然性。近年來，機理和數據驅動方法在理性設計新試劑和新反應方面受到越來越多的關注。通過研究反應機制，揭示影響活性和選擇性的關鍵因素，建立結構-活性-選擇性的預測模型，有助于改變傳統的試錯模式，從而提高效率和降低成本。

　　上述研究團隊以模塊化重氮轉移（MoDAT）反應為研究對象，首先通過機理研究揭示了伯胺對重氮轉移試劑的親核加成以及N-N鍵斷裂為該反應的關鍵過程，建立了反應的活性預測模型，并在團隊開發的含氟試劑數據庫FluoBase（https://fluobase.siochemdb.com）輔助下，設計合成了兼具高活性和穩定性的新型重氮轉移試劑PSIA-II。該試劑為淡黃色固體，可由商業易得的原料通過簡單的三步反應制備，且能在常溫常壓下參與重氮轉移反應，使用較為便利。研究表明，該試劑可用于部分天然產物或藥物的快速修飾。