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本综述聚焦无过渡金属环化 / 级联反应在合成碳环 / 杂环分子中的应用,重点介绍苯炔(benzyne)化学通过不同条件形成 C-C、C-O 等键构建多样官能化芳烃的进展,尤其阐述利用苯炔前体及偶联配偶体合成具有合成与药用价值的吲唑(indazole)骨架的动态方法及机理。
无过渡金属环化 / 级联反应是获取碳环 / 杂环分子的有力合成工具。其中,苯炔(benzyne)化学因能在不同反应条件下通过异常的碳碳(C-C)或碳 - 杂原子(C-O、C-N、C-S)成键形成多样官能化芳烃而备受关注。
本综述聚焦于利用苯炔前体和各类其他偶联配偶体构建具有合成和药物价值的吲唑骨架的几种动态方法,阐述了无金属级联策略的最新进展,突出了包括作者研究工作在内的几位合成化学家的贡献,并特别注重提供详细的机理路径来解释所开发的方法。
吲唑类化合物作为重要的 N - 杂环化合物,在药物化学和有机合成中具有广泛应用。苯炔作为高活性中间体,其独特的反应性为吲唑骨架的构建提供了新的途径。通过与合适的偶联配偶体发生环化反应,可高效地合成 1H - 吲唑、2H - 吲唑等不同结构的吲唑衍生物。
在无金属条件下进行的级联反应具有环境友好、操作简便等优点,避免了过渡金属催化剂带来的毒性和成本问题。该类反应通常经历苯炔的生成、与偶联配偶体的加成、环化等步骤,通过巧妙设计反应底物和调控反应条件,可实现对吲唑骨架结构的精准调控。
例如,某些反应中苯炔与含氮、氧、硫等杂原子的化合物发生偶联,通过分子内的环化反应形成吲唑环。详细的机理研究揭示了反应过程中关键中间体的形成和转化,为进一步优化反应条件和拓展反应底物范围提供了理论依据。
这些无金属级联策略不仅丰富了吲唑类化合物的合成方法,也为其他杂环化合物的合成提供了借鉴,在药物研发和有机合成领域具有重要的应用前景。