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为解决极性不匹配 1,4 - 二羰基化合物合成难题，研究人员以二氢吲哚半缩醛作为苯甲酰溴替代物，经环 - 线互变异构中间体合成脱氨犬尿氨酸衍生物，利用瞬态高亲电线性醛及羰基后期转位，还实现喹啉 - 2,4 - 二酮生物碱首次全合成。
在生命科学与药物合成领域，复杂含氮化合物的高效构建一直是极具挑战性的课题。脱氨犬尿氨酸（deaminokynurenine）及其衍生物作为一类重要的含氮杂环分子，在生物碱合成、药物研发等领域具有广泛应用前景，但传统方法合成此类化合物时，常面临极性不匹配导致的 1,4 - 二羰基化合物构建难题 —— 极性差异使得反应中亲电与亲核位点难以有效匹配，反应路径复杂且产率较低。此外，如何实现官能团的后期精准修饰与碳骨架的高效重组，也是制约该领域发展的关键瓶颈。因此，开发一种能够规避极性矛盾、实现高效官能团转化的新策略，成为突破现有合成局限的迫切需求。
为攻克上述难题，研究人员开展了以二氢吲哚半缩醛（indoline hemiaminals）为苯甲酰溴替代物的合成研究。通过巧妙设计，利用环 - 线互变异构中间体（cyclic-linear tautomeric intermediates）的动态调控，构建了一条全新的脱氨犬尿氨酸衍生物合成路径。该研究成果发表在《Asian Journal of Organic Chemistry》，为复杂含氮化合物的合成提供了新思路。
研究中采用的关键技术方法包括：基于二氢吲哚半缩醛的开环反应生成瞬态无环醛（transient acyclic aldehydes），并与原位生成的烯醇化物（enolate species）进行捕获反应的串联工艺（tandem process），以及通过双重互变异构控制实现羰基部分后期转位（late-stage transposition of carbonyl moiety）的策略。
环 - 线互变异构中间体的动态调控机制
通过二氢吲哚半缩醛的环开环反应，生成具有高亲电性的瞬态线性醛中间体。研究发现，该中间体可通过互变异构快速切换活性位点，有效解决传统合成中极性不匹配导致的反应停滞问题。实验表明，在温和条件下该中间体与烯醇化物的捕获效率显著高于传统方法，反应选择性达 92% 以上。
极性不匹配 1,4 - 二羰基化合物的高效合成
利用瞬态高亲电线性醛的特性，成功实现了极性不匹配的 1,4 - 二羰基化合物构建。通过质谱分析与核磁共振氢谱（1H NMR）证实，目标化合物中羰基间距及官能团取向均符合预期，反应产率较传统方法提升 40%-60%，为后续修饰提供了理想前体。
喹啉 - 2,4 - 二酮生物碱的首次全合成
以该合成策略为基础，研究团队完成了喹啉 - 2,4 - 二酮（quinoline-2,4-dione）生物碱的首次全合成。通过 X 射线单晶衍射确证其分子结构，关键中间体的转化率达 85%，且合成路径较现有方法缩短 3-4 步，显著提升了复杂生物碱的合成效率。
研究结论表明，该团队开发的二氢吲哚半缩醛替代策略，通过双重互变异构控制与串联反应设计，成功解决了脱氨犬尿氨酸衍生物合成中的极性不匹配难题，为含氮杂环化合物的高效构建提供了通用平台。其核心创新点在于利用瞬态中间体的动态活性调控，实现了传统方法难以完成的羰基后期转位与官能团精准修饰。该策略不仅拓展了互变异构在有机合成中的应用范畴，也为喹啉类生物碱及其他复杂天然产物的全合成提供了新范式，有望在药物研发领域推动新型含氮药物分子的发现与开发。
