ChemNews一步驟實現碳-氮原子轉換：芳香環氧化重組
將單個碳原子轉換成氮原子是一種重要的化學轉化，對於新藥物的發現和合成極具價值。在藥物化學中，含氮的芳香環化合物是一種非常重要的結構類型，因為它們具有多種生物活性，例如抗癌、抗病毒、抗菌等。然而，這些化合物的合成通常需要進行較為複雜的化學反應，並且往往需要冗長的反應步驟才能完成。因此，科學家們非常期待未來能夠開發出一種簡單、高效的方法將含氮的芳香環化合物中的碳原子轉換成氮原子。在過去的研究中，已有研究團隊開發了數種方法來實現碳-氮原子轉換：其中一種方法是將含氮的芳香環化合物中的碳原子進行硝化反應，然後再進行還原反應，將碳原子轉換成氮原子。然而這些方法都需要進行多步反應，並且需要使用多種反應物，那麼科學家未來能夠研究出更少反應步驟的碳-氮原子轉換嗎？
近日，美國芝加哥大學與Merck公司成立的研究團隊，成功研發出僅靠一步反應就實現芳香環化合物QuinolineN-oxide碳-氮原子轉換的方法，他們稱此方法為「氧化重組（Oxidative Restructuring）」。研究人員首先將Quinoline N-oxide在室溫甲苯下照射波長為390 nm的光，接著發生重排反應，氧原子插進含氮芳香環，形成七元環化合物，接著再與臭氧（O3）反應發生開環，此時再與氨基甲酸銨（Ammonium Carbamate）反應，去除了一個碳（變為甲酸銨）、接收了氨基甲酸銨的一個氮，最後合環得到目標產物Quinazoline，成功實現碳-氮原子轉換。研究人員利用該反應條件一共試驗了近30種Quinoline N-oxide，也都實現了碳-氮原子轉換，且大部分產率皆有50%以上，他們甚至使用該方法合成出克級的Belumosudil前驅物，Belumosudil是一種可以預防骨髓移植後發生併發症的藥物。