铜介导C(sp2)-S偶联:一锅三组分高效合成S-芳基二硫代氨基甲酸酯的新策略

【字体: 时间:2025年07月14日 来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7

编辑推荐:

  研究人员开发了一种铜介导的一锅三组分反应,通过脂肪胺、苯硼酸和二硫化碳在温和条件下高效合成S-芳基二硫代氨基甲酸酯。该方法无需碱或添加剂,显著缩短反应时间,原料易得且可规模化生产,为有机和药物化学提供了简单高效的合成路径。

  

在有机合成领域,二硫代氨基甲酸酯(Dithiocarbamates)因其独特的生物活性和广泛的药物应用价值备受关注。这类化合物不仅是农药和杀菌剂的重要结构单元,还被发现具有抗肿瘤、抗菌等药理活性。然而传统合成方法通常需要强碱条件、多步反应或昂贵催化剂,导致反应条件苛刻、步骤繁琐且成本高昂。如何开发高效、温和且原子经济性的合成策略,成为制约二硫代氨基甲酸酯类化合物应用的关键瓶颈。

针对这一挑战,研究人员在《Asian Journal of Organic Chemistry》发表创新成果。他们设计出铜介导的C(sp2)-S键偶联策略,通过一锅法将脂肪胺、苯硼酸和CS2三种原料直接转化为S-芳基二硫代氨基甲酸酯。该方法突破性地实现了无碱条件下的三组分偶联,反应时间大幅缩短至数小时,且无需复杂后处理。

研究采用的关键技术包括:铜催化体系筛选优化、一锅法多组分反应条件控制、底物适用范围评估等。通过系统研究反应温度、铜盐种类和溶剂效应等参数,建立了最优反应体系。

【反应开发】
通过筛选CuI、CuBr等铜盐发现,CuI在乙腈溶剂中表现出最佳催化活性。控制实验证实铜催化剂对C(sp2)-S键形成至关重要,移除铜盐时反应完全抑制。

【底物拓展】
研究测试了12种脂肪胺和8种芳基硼酸底物,包括环状仲胺和含吸电子/供电子基团的芳环,收率普遍达75-92%,证明该方法具有优异的官能团兼容性。

【机理研究】
通过中间体捕获实验提出分步机理:胺与CS2首先生成二硫代氨基甲酸中间体,随后铜催化其与芳基硼酸发生转金属化,最终经还原消除形成目标产物。

该研究通过巧妙的铜催化设计,解决了传统方法反应条件苛刻、步骤繁琐的核心问题。其重要意义体现在三方面:1)首次实现无碱条件下的三组分一锅法合成,原子经济性显著提升;2)反应条件温和(室温至60℃),操作简便且易于放大生产;3)为含硫药物分子库构建提供了高效平台。这项工作在有机硫化合物合成领域树立了新标杆,相关策略已被应用于抗结核药物衍生物的快速制备。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号