科學家發展雙環丁烷發散性環化反應新方法

華東理工大學藥學院教授鄭軍課題組發展了雙環[1.1.0]丁烷（BCBs）與α-烯基疊氮化物發散性環化反應，實現了全新的含有sp²雜化氮原子的2-和3-氮雜[3.1.1]庚烯的高效構筑，為探索吡啶的剛性生物電子等排體提供了新的研究思路，為新藥研發提供了一類具有潛力的吡啶生物電子等排體。相關研究發表于《美國化學會志》。

近年來，籠狀小分子在提高候選藥物的理化性質方面的應用受到了越來越多的關注。吡啶是美國食品藥品監督管理局批準藥物中第二常見的氮雜環，已知有7000種以上的生物活性分子和10%的上市藥物都含有吡啶結構。開發高效的催化策略，以快速獲得新型氮雜雙環[3.1.1]庚烯骨架，在藥物創新中具有重要應用價值。

催化劑調控環化反應構建新型吡啶生物電子等排體。圖片來源于《美國化學會志》

研究團隊通過改變反應的催化劑，調控BCBs與α-烯基疊氮化物的反應性質，實現了兩類氮雜雙環[3.1.1]庚烯的發散性合成。該方法具有反應條件溫和、催化效率高、官能團耐受性廣等特點。進一步地，研究人員對2-和3-氮雜[3.1.1]庚烯的幾何結構以及穩定性等進行了研究。結果顯示，2-和3-氮雜[3.1.1]庚烯在酸性和堿性條件下均具有較好的化學穩定性，且2-和3-氮雜[3.1.1]庚烯的單晶結構以及幾何參數與相應吡啶的理論計算結果非常相似。矢量分析結果表明，2-和3-氮雜[3.1.1]庚烯可以在空間結構上很好地模擬吡啶環，是吡啶有潛力的三維生物電子等排體。

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c04485

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