來(lái)源：金澤大學(xué)（Kanazawa University）

日本金澤（Kanazawa）——環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)將有機化學(xué)家的注意力轉移到開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、環(huán)保的方法來(lái)合成和研究與人類(lèi)健康相關(guān)的化合物上�，F在，金澤大學(xué)的研究人員已經(jīng)精確地做到了，使用催化多米諾反應作為一種有效的合成方法，從三個(gè)簡(jiǎn)單的組分中制備結構復雜的分子。

正如發(fā)表在《綠色化學(xué)》上的文章，該團隊優(yōu)化了各種類(lèi)型的β’-羥基-γ-硝基酰胺化合物的堿催化合成，并確定了沿著(zhù)反應途徑的關(guān)鍵中間體，從而闡明了化學(xué)合成的機理和更廣泛的含義。

生物活性化合物是由β-羥基-γ-硝基酰胺類(lèi)化合物合成的，但由于其含有多種化學(xué)官能團（OH，NO2，N-C=O），合成難度較大。研究人員的目的是通過(guò)將三種化合物結合起來(lái)，每種化合物都有一個(gè)臨界基團來(lái)構建這些復雜的分子；具體來(lái)說(shuō)，含有NO2的硝基烷烴、含有N-C=O的丙烯酰胺和含有HC=O的醛，它們在反應過(guò)程中形成OH基團。為了連接這三個(gè)分子，使用了兩種有機合成工具。這種多米諾反應技術(shù)以前曾被使用過(guò)，但從未用于催化的三組分體系。

“我們知道實(shí)驗條件會(huì )影響反應結果，”這項研究的資深作者森田順雅解釋說(shuō)在篩選了各種溶劑和催化劑之后，我們很高興地發(fā)現，DMSO[二甲基亞砜溶劑]和KOH[氫氧化鉀催化劑]的組合產(chǎn)生了很好的結果，因為這意味著(zhù)反應可以以環(huán)境友好的方式進(jìn)行。”

他們還利用三種初始組分的變化探索了反應的范圍，并確認可以容納多種組合，從而證明了系統的多功能性。為了更好地理解多米諾反應是如何發(fā)生的，他們進(jìn)行了詳細的機理研究。

“我們能夠實(shí)時(shí)監控反應，看到關(guān)鍵中間體的出現和消耗，以及最終產(chǎn)物中某些鍵的取向，”首席研究員Jun-ichi Matsuo說(shuō)。這些實(shí)驗證實(shí)，該過(guò)程的第一步連接了三個(gè)初始組分中的兩個(gè)，從而產(chǎn)生了一種短壽命的中間產(chǎn)物，從而促進(jìn)了第二步連接第三個(gè)組分。”二甲基亞砜溶劑在支持中間體的性質(zhì)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，使其余的反應按設計進(jìn)行，”Matsuo補充道。

利用環(huán)境友好條件獲取生物活性分子的能力對于實(shí)施可持續的有機合成方法至關(guān)重要，而對多米諾反應的進(jìn)一步了解可能會(huì )改變其他多組分反應的發(fā)展。

圖1

只有催化量的KOH催化三組分多米諾反應，以一種環(huán)境友好的單一方式提供化學(xué)和生物上重要的化合物。

圖2

在DMSO中，KOH用量小于10mol%時(shí)，催化了硝基烷烴、丙烯酰胺和醛的三組分domino-aldol/Michael反應。

[資助者]

JSPS (KAKENHI Grant Number JP19K05473)

[文章]

標題：Catalytic intermolecular aldol reactions of transient amide enolates in domino Michael/aldol reactions of nitroalkanes, acrylamides, and aldehydes,

期刊：綠色化學(xué)（Green Chemistry )

作者：Shunya Morita, Tomoyuki Yoshimura, and Junichi Matsuo

DOI:10.1039/D0GC04111D

原文鏈接：https://www.kanazawa-u.ac.jp/latest-research/92959

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