近日,我院张辉研究团队在《Organic Letters》(IF:4.9)发表了题为“N2 Alkylation of 1,2,3-Triazoles with Ethers under Thermodynamical Control”的研究论文。

图1 CDC反应和N1-到N2-的异构化接力策略控制反应N2-选择性

图2 可能的反应机理及异构化过程中RAIF的DFT计算
N2-取代1,2,3-三唑衍生物作为一种重要的杂环化合物,广泛应用于药物化学、有机合成和材料科学等领域。其中N2-烷基取代1,2,3-三唑衍生物具有广谱的生物活性。然而,合成这些化合物的关键之处在于实现N-选择性,其中N2-选择性的实现仍然是有机合成中一项极富挑战性的工作,主要原因在于N1与N2异构体之间存在动力学平衡,且N1位占优势。目前,主要通过选择特定条件或活化试剂来选择性得到N1和N2中间体,然而,N1和N2三唑自由基具有不同的反应特性,使得在常规条件下很难选择性得到单一的自由基中间体。
本文发展了一种氧化交叉脱氢偶联反应(CDC)和N1-到N2-的异构化接力策略,在热力学控制的条件下,实现了1,2,3-三唑和醚的选择性N2-烷基化。DFT计算结果表明,N1和N2-烷基三唑具有不同的热力学稳定性优势(3.65 kcal/mol),THF自由基通过加成到N1-异构体的N2位,随后经历自由基消除得到热力学更稳定的N2-异构体,巧妙实现了反应N2-选择性的控制。其中,PhI(OAc)既是CDC反应的氧化剂,也是异构化过程中的高效诱导剂。
本论文获国家自然科学基金(项目号:22001272)、河南省科技厅项目(项目号:242102110035)、周口师范学院大学生创新项目(项目号:ZKNUD2024083)等项目的联合资助。我院2021级化学专业学生韩艳峰、2022级化学专业学生赵培君、2022级应用化学专业学生杨红蕾参与论文发表。我院张辉博士为论文第一作者,周口师范学院为第一完成单位。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c04754
(编审/刘广路 签审/赵辉 审核/任凯)