综述：基于碳二亚胺反应的含氮有机分子多样性合成研究进展

这篇综述聚焦碳二亚胺（R-N=C=N-R）在多组分反应（MCRs）中的关键作用，系统总结了其在构建含氮杂环、酰胺键等复杂结构中的高效策略，涵盖异环化（heteroannulation）、亲核加成等反应类型，特别强调金属催化（metal-catalyzed）和无催化剂体系的创新应用，为多样性导向合成（DOS）提供了重要参考。

　　

Abstract

碳二亚胺（Carbodiimides）作为高活性中间体，近年来在含氮有机分子多样性合成领域展现出显著优势。其通式R-N=C=N-R中的累积双键特性，使其成为构建杂环骨架和酰胺键的理想模块。

碳二亚胺的反应多样性

在金属催化体系中，铜/钯配合物可高效促进碳二亚胺与炔烃的[2+2+2]环加成，一步构建吡啶^1,3嗪骨架。无催化剂条件下，碳二亚胺与氨基化合物的亲核加成则能直接形成胍类结构，反应常伴随自发分子内环化现象。

多组分反应策略

典型的三组分反应（如Ugi-type）通过碳二亚胺捕获亚胺离子中间体，实现异喹啉酮衍生物的一锅法合成。值得注意的是，水分子在某些体系中可充当绿色催化剂，促进碳二亚胺与羧酸的原位脱水缩合。

异环化创新应用

最新研究发现碳二亚胺可引发多米诺环化（domino cyclization），如与β-酮酯反应时，先发生Michael加成，继而分子内胺解，最终获得五元并七元氮杂环体系。该路径的原子经济性达92%，远超传统分步合成。

挑战与展望

尽管碳二亚胺反应已实现克级规模制备，但区域选择性控制仍是难点。未来或可通过计算机辅助反应设计（CARD）结合机器学习，优化催化剂配体空间位阻，进一步提升反应普适性。当前体系在药物分子（如EGFR抑制剂）骨架构建中的应用尤为值得关注。