基于氨基苄基鏻盐与苯甲脒盐酸盐的绿色[4+2]环化策略合成1,4-二氢喹唑啉类化合物
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时间:2025年10月04日
来源:The Journal of Organic Chemistry 3.3
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针对1,4-二氢喹唑啉合成依赖贵金属催化剂和多步反应的问题,研究人员开发了氨基苄基鏻盐(ABPS)与脒盐酸盐的[4+2]环化新策略。该反应具有原料易得、底物范围广和环境友好等特点,为药物优势骨架的绿色合成提供了新方案。
在药物化学领域,1,4-二氢喹唑啉(1,4-Dihydroquinazolines)作为优势骨架结构,广泛存在于多种生物活性分子中。然而传统合成方法存在明显局限:往往需要昂贵的金属催化剂(如钯、铑等贵金属),反应步骤繁琐,且不符合绿色化学原则。这些限制因素严重制约了该类化合物的快速构建与药物开发效率。正是在这样的背景下,江南大学的研究团队开展了一项创新性研究,开发出无需金属催化的一锅法环化策略,相关成果发表在《The Journal of Organic Chemistry》上。
研究人员采用氨基苄基鏻盐(Aminobenzyl Phosphonium Salts, ABPS)与脒盐酸盐(amidine hydrochlorides)作为关键原料,通过[4+2]环化反应(annulation)实现目标分子的构建。该研究主要采用有机合成化学方法学(methodology)研究手段,通过底物范围考察(substrate scope screening)、条件优化(condition optimization)和产物结构表征(核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱等技术)验证反应普适性。
通过系统条件筛选,确立了以乙醇为溶剂、碳酸钾为碱的最佳反应体系,成功实现了ABPS与苯甲脒盐酸盐的高效[4+2]环化,该反应无需金属催化剂且在温和条件下进行。
考察了各类取代的氨基苄基鏻盐(含给电子基、吸电子基、杂环等取代基)和不同脒类底物(芳香族、脂肪族脒盐酸盐),结果表明该策略具有优异的底物适应性和官能团兼容性,最高收率达92%。
通过控制实验提出了合理的反应机理:首先ABPS在碱性条件下生成磷叶立德(phosphorus ylide),随后与脒发生亲核加成,最后经分子内环化脱水形成1,4-二氢喹唑啉核心骨架。
研究结论表明,该工作开发了一种绿色、高效的一锅法合成策略,成功实现了从易得的氨基苄基鏻盐和脒盐酸盐出发直接构建1,4-二氢喹唑啉类化合物。该方法具有反应条件温和、无需金属催化剂、底物范围广、操作简便等突出优点,不仅为该类重要杂环化合物提供了新合成路径,更符合现代绿色合成化学的发展理念,在药物分子库构建和先导化合物优化方面具有重要应用价值。作者在讨论部分进一步强调,该[4+2]环化策略为开发更多无金属参与的环化反应提供了新思路,有望推广到其他氮杂环化合物的合成中。
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