昆明学院梁德强等人Org. Lett.:光诱导双活化环丙烷的1,4-双官能化合成3-乙基酰胺基-2-喹诺酮
鉴于2-喹啉酮衍生物在多种疾病中具有广泛的生物活性,迄今为止已报道了多种合成2-喹啉酮骨架的方法。尽管这些方法通常高效,但合成具有特定官能团的 2-喹啉酮衍生物往往颇具挑战性。此类合成通常需要多个步骤,不仅耗时费力,而且产率较低。例如,去年,Dalibor Sames及其同事报道了一种新的分子探针——氨基乙基喹啉酮系统SERTlight,可用作荧光血清素探针以标记脑神经元(Scheme 1a)。然而,该化合物的合成涉及昂贵的底物、复杂的合成步骤以及低产率。这清楚地表明,开发更简单、更高效的构建2-喹啉酮衍生物的方法,同时引入特定官能团,仍具有很高的价值。
环丙烷由于能够进行开环和官能化反应,在有机合成中被广泛用作中间体。迄今为止,大多数报道的分子间环丙烷开环反应都涉及环丙烷作为1,3-偶极前体,从而导致开环和1,3-双官能化,生成张力较小的环状或开环产物(Scheme 1b)。1-酰基 N-芳基环丙烷羧酰胺是一类双重活化的环丙烷,同时含有酰基和芳基酰胺基团,使其成为有机合成中有价值的中间体。2007 年,刘等人报道了首例使用 1-酰基 N-芳基环丙烷羧酰胺作为底物实现环丙烷分子内 1,4-二官能化的实例,从而合成了系列呋喃喹啉衍生物。尽管该工作十分巧妙,但其需要苛刻的条件,包括强酸和高温(Scheme 1c)。
Scheme 1. a) Bioactive amino-ethyl-2-quinolone. b, c, d) Different types of ring-opening reactions of cyclopropanes.
(图源:Org. Lett.)
本工作报道了一种新颖的光催化策略,用于环丙烷的开环/1,4-双官能化反应,据作者所知,这是首次报道的由自由基诱导的双活化环丙烷的分子间1,4-双官能化反应。该策略涉及自由基诱导的1-酰基 N-芳基环丙烷羧酰胺的串联开环/再环化反应,反应机制包括Ritter–Type和Combes/Conrad–Limpach type反应路径。一步即可构建2-喹诺酮骨架并引入酰胺基团,从而合成3-乙基酰氨基-2-喹诺酮类化合物。这种合成策略具有诸多优势,包括温和的反应条件、广泛的底物范围以及克级反应的可行性。此外,通过使用紫光(395 nm LEDs)作为光源,可以避免使用光催化剂(Scheme 1d)。
Table 1. Optimization of Reaction Conditiona
Table 2. Substrate Scope of Cyclopropanes
Table 3. Substrate Scope of Nitriles
The reaction conditions are shown in Table 2.(图源:Org. Lett.)
Scheme 2. Mechanistic Investigations
(图源:Org. Lett.)
Scheme 3. Proposed mechanism.
(图源:Org. Lett.)
论文信息:
Light-Induced 1,4-Difunctionalization of Doubly Activated Cyclopropanes for the Synthesis of 3-Ethylacylamino-2-quinolones. Org. Lett. 2025.
第一作者:付霆锋、吉星
通讯作者:石楼、石维敏、梁德强
通讯单位:昆明学院、广西科技大学
其他作者:吕思辉、何润
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