可见光诱导三重态氮宾转移反应模块化构建环状和链状季碳中心
Modular Construction of Cyclic and Linear Quaternary Carbon Centers through Visible-Light-Induced Triplet Nitrene Transfer Reaction
原文报道了利用可见光促进的三重态氮宾转移反应,可在氧化还原中性条件下经半频哪醇重排组装多种全碳季碳中心,适用于刚性环状/螺环骨架与柔性链状体系。机理研究表明不同底物走不同路径:烯基环丁醇经氮宾加成和同步扩环/HAT 得到环酮,未活化烯丙醇经氮丙啶化/开环/SPR 序列得到线性 β-氨基酮。
全碳季碳中心是众多功能分子的核心结构单元,但因其位阻高度拥挤,立体选择性构建一直被视为合成化学中极富挑战性的课题[2,3]。半频哪醇重排(SPR)是组装此类骨架的重要工具之一。然而,自由基介导、尤其是涉及烷基迁移的 SPR 路径,从策略层面看仍开发不足。螺环季碳的合成则受益于 ipso-环化等专门策略[1],但能将刚性螺环与柔性链状系统纳入同一平台的方法仍有待发展。
本文报道了一种可见光促进的"形式"半频哪醇重排反应,以原位生成的三线态氮宾物种为引发剂,在氧化还原中性条件下对三级烯丙醇进行转化。该方法底物适用范围宽广,可有效构建跨越多种位阻环境的全碳季碳中心,涵盖刚性环/螺环骨架与柔性非环系统。初步生物活性评估显示,化合物 4a 表现出显著的抗 DENV-2 病毒复制活性,EC50 为 0.95 ± 0.02 µM。
机理研究显示反应路径强烈依赖底物类型:烯基环丁醇先经三线态氮宾加成,随后发生同步扩环与氢原子转移(HAT),生成环酮;而未活化的烯丙醇则按氮丙啶化—开环—SPR 序列进行,得到线性 β-氨基酮。相比此前光化学 SPR 主要依赖碳亲电体实现烷基化的工作[4],本工作以三线态氮宾为引发剂拓展了自由基 SPR 的反应模式,并揭示出底物控制的分叉机制,使同一平台可分别通向两类产物。抗病毒活性方面,4a 的 EC50 低于已报道的 diasarone-I(4.5 μM)[5]与 geneticin(3 ± 0.4 μg/mL)[6],但相比已进入临床评估的泛血清型抑制剂 NITD-688[7],仍属早期体外数据。
目前生物评估仍属初步,化合物 4a 的作用靶点、细胞毒性与体内疗效均未披露;反应的立体选择性控制、对映体富集 β-氨基酮的获取,以及在更复杂天然产物合成中的实用性,仍有待后续工作加以验证。
- 1.ipso-Cyclization: an emerging tool for multifunctional spirocyclohexadienones · Org Biomol Chem 2017
- 2.All-carbon quaternary stereogenic centers in acyclic systems through the creation of several C-C bonds per chemical step · J Am Chem Soc 2014
- 3.Enantioselective Construction of Quaternary Stereocenters · Angew Chem Int Ed Engl 2001
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- 5.Anti Dengue - an overview · sciencedirect.com 2026
- 6.The Medicinal Chemistry of Dengue Virus - ACS Publications · pubs.acs.org 2026
- 7.NITD-688, a pan-serotype inhibitor of the dengue virus ... · science.org 2026
来源:文献与产业新闻 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov