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银催化吡唑与乙烯基砜的区域选择性氮杂-迈克尔加成反应:高效构建N-磺酰乙基化吡唑类杂化分子
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Synthetic Communications 1.8
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本研究开发了Ag2CO3催化吡唑与乙烯基砜的氮杂-迈克尔加成新策略,解决了吡唑-砜杂化分子合成中区域选择性控制的难题。该反应条件温和、产率优异(最高N1/N2选择性达25:1),为药物化学提供了重要的N-磺酰乙基化吡唑合成平台。
在药物化学领域,吡唑骨架因其广泛的生物活性成为优势结构,而磺酰基的引入能显著改善化合物代谢稳定性。然而传统构建吡唑-砜杂化分子的方法存在区域选择性差、反应条件苛刻等问题。特别是N1与N2位点的选择性控制,直接影响药物分子的药理活性,这成为该领域亟待突破的技术瓶颈。
研究人员在《Synthetic Communications》发表的研究中,创新性地采用Ag2CO3催化体系,实现了吡唑与乙烯基砜的区域选择性氮杂-迈克尔加成(aza-Michael addition)。通过系统优化反应参数,发现乙腈作溶剂、60℃反应24小时为最佳条件。核磁共振(NMR)和质谱(MS)分析证实,该反应优先在吡唑N1位点发生加成,最高区域选择性达25:1,突破了以往N2位产物为主的局限。
关键实验技术包括:1)银催化反应体系优化;2)核磁共振氢谱(1H NMR)跟踪反应进程;3)高分辨质谱(HRMS)确认分子结构;4)X射线单晶衍射确定绝对构型。
【反应条件优化】
通过溶剂筛选发现乙腈可同时兼顾反应活性和选择性,Ag2CO3负载量10 mol%时,苯基吡唑与苯乙烯基砜的转化率达98%。
【底物普适性研究】
测试28种吡唑衍生物和15种乙烯基砜,含吸电子基的砜底物反应活性更高,而吡唑3位大位阻取代基会降低N1选择性。
【机理研究】
同位素标记实验和动力学研究表明,银离子通过与吡唑N1位配位活化底物,同时稳定负离子中间体,这是高区域选择性的关键。
该研究不仅建立了吡唑-砜杂化分子的高效合成方法,其提出的"银配位控制区域选择性"机制为含氮杂环修饰提供了新思路。所得N-磺酰乙基化吡唑在抗炎、抗肿瘤先导化合物开发中具有重要价值,例如分子中的砜基可增强与靶标蛋白的氢键相互作用。论文中展示的克级规模实验(产率92%)证实了该方法的工业化应用潜力,为组合化学库构建提供了有力工具。
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