见光条件下光氧化还原催化剂助力羧酸与胺缩合!

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酰胺键是有机化学和生命体中最为重要的官能团之一,广泛存在与天然产物,药物,多肽和高分子多聚物等化合物中。在有机合成中酰胺化反应是最常见的反应之一。当前最为广泛应用的酰胺合成方法具有刺激性的活泼羧酸衍生物与胺进行缩合【详见:酰胺的制备汇总 】,反应条件要求相对较高,也易造成环境污染。因而发展环境友好的新颖酰化试剂、开发绿色温和的合成方法以实现酰胺的选择性合成仍然是当前的研究热点。其中光氧化还原催化的酰胺化方法具有很好的经济和环境效益。

2016年,中国科学院华南植物园农资中心邱声祥研究员主持的天然产物化学生物学研究组,发展了一个绿色高效的可见光催化的合成方法,在温和的条件下实现了酰胺的选择性仿生合成。该方法通过使用环境友好的硫代羧酸钾作为酰化试剂,在可见光催化的条件下能绿色快捷地实现酰胺键的构建。

【 ACS Catal., 2016, 6, 1732−1736】

2017年,以色列艾瑞尔大学Alex M. Szpilman团队开发了一种太阳光催化的酰胺化反应。利用叔胺和四氯化碳形成电荷转移络合物,在太阳光条件下活化羧酸,脱烷基的同时形成酰胺。此方法虽然直接利用羧酸进行酰胺化,但是利用叔胺作为底物限制了其应用范围。

2019年,阿拉哈巴德大学Vishal Srivastava等人报道了一种可见光条件下光氧化还原催化的羧酸与胺酰胺化方法。利用非常经济的光氧化还原催化剂----Eosin Y作为催化剂,在绿色LEDs [2.50 W, k = 535 nm]照射下在空气中室温下实现羧酸和胺缩合得到酰胺【 Tetrahedron Letters 2019, 60, 40–43】。

见光条件下光氧化还原催化剂助力羧酸与胺缩合!   第1张

底物实用范围实验: 很多大位阻的底物也能取代较高的收率。

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见光条件下光氧化还原催化剂助力羧酸与胺缩合!   第3张

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见光条件下光氧化还原催化剂助力羧酸与胺缩合!   第5张

Reaction conditions: 1 (1.5 mmol), 2 (0.5 mmol), catalyst (mol%), in 3 mL solvent irradiated using Luxeon Rebel high power green LEDs [2.50 W, k = 535 nm] at rt for 60–180 min.

反应机理

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可见光催化的酰胺化反应,在所有绿色可持续酰胺化方法中具有更好的原子经济性。此方法为酰胺化反应又贡献了一个新是思路。


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