光照發生1,2-醯基遷移反應的新方法

飽和雜環化合物,廣泛存在於生物活性分子中,其結構上的官能基分佈決定了分子的生物活性和藥理性質,例如同一種官能基分佈在不同號碳上將會導致不同的藥理性質。因此,在藥物研發中,科學家經常需要合成同一分子的各種不同異構物(同分異構物)來評估其活性差異,然而傳統的合成路線往往需要從頭開始設計,這耗費了大量的時間和資源。以2,3-dihydrobenzofuran為例,這類化合物存在於許多藥物和天然產物中,其C2和C3位置的官能基對生物活性有重大影響,而為了合成出該化合物的同分異構物需要負擔可觀的成本。雖然目前已有研究報導了β,γ-不飽和系統中醯基的1,3-遷移反應(分子中的原子或官能基從一個位置移動到另一個位置的化學反應),但仍然缺乏1,2-醯基遷移的通用性方法。現有的方法比如使用銠催化劑和高溫條件遷移醛基,或透過路易士酸催化醯基環氧化物重排,這些都需要特定的反應條件或預官能化,大大限制了其應用性。科學家未來若能研究出一種能夠在後期階段實現官能基遷移的通用方法,那麼將能加速藥物的合成與發現。

近日,美國加州大學柏克萊分校的研究團隊,成功開發出一種透過光化學骨架重排實現2,3-dihydrobenzofuran 的1,2-醯基遷移的新方法。研究人員發現,在370 nm紫外光照射下,C2-醯基化的2,3-dihydrobenzofuran能夠轉化為高親電性的螺環環丙烷中間體,隨後被鹵離子親核試劑捕獲形成開環的鹵化中間體,最後發生分子內的親核取代反應,重新形成呋喃環結構。透過同位素標記實驗證實,醯基的碳原子確實從C2轉移到了C3位置。該方法適用於多種芳基酮類化合物,且供電子取代基的起始物能獲得較高產率。研究團隊進一步發現,使用310 nm光照可以遷移其他類型的羰基官能基,包括羧酸、酯類和醯胺類化合物。研究人員表示,該方法已成功應用於生物活性分子如大麻素激動劑pravadoline的類似物,展現了其在藥物化學中的實用價值。

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