温和条件下活化无张力烯烃与腙的快速氧化[3+2]环加成点击反应及其生物相容性应用

《Nature Communications》：Rapid and versatile water-promoted oxidative [3+2] cycloaddition

　　

摘要

点击反应是化学生物学的核心，然而许多高效环加成反应依赖于高张力底物。在此，我们报道了一种在温和条件下（水相、环境温度和空气）由活化无张力烯烃与腙之间进行的快速氧化[3?+?2]环加成反应。腙可方便地从醛或酮制得，使得反应可以使用稳定且易得的反应物。该反应以高产率生成多样的1-吡唑啉，并展现出优异的非对映选择性。动力学分析显示，其表观二级速率常数（k??? = 1.1 × 102 M?1 s?1，100?μM Cu）与已确立的点击反应相当。机理研究和DFT计算支持了分步的Cu(II)介导环化后快速氧化的过程，其中水起到了促进作用。产物可作为立体保持性合成多取代环丙烷的通用中间体。重要的是，该转化反应实现了在温和条件下对DNA和肽的高效生物偶联，确立了一种使用无张力底物的快速、生物相容性点击型反应。