名古屋理工大学 使用新型催化剂以高产率和高纯度生产氮丙啶
日本科学家最近提出了氮丙啶和噁唑酮在金鸡纳碱磺酰胺催化剂存在下反应的可能过渡态，以高产率和对映选择性或纯度生产出所需的氮丙啶-噁唑酮化合物
信用:来自NITech的水池中村 除非你在大学学过化学，否则你不太可能听说过氮丙啶这个名字
分子式为C2H4NH的有机化合物氮丙啶在药物化学家中是众所周知的，他们利用该化合物制备药物，例如丝裂霉素C，一种以其抗肿瘤活性而闻名的化疗剂
具体来说，氮丙啶就是化学家所说的对映异构体——分子之间是镜像，不能相互叠加
对映体的一个特点是，一个对映体的生物活性不同于它的镜像，只有其中一个对制造药物是理想的
因此，化学家通常选择不对称或对映选择性合成技术，以产生更大量的所需对映体
从药物合成的观点来看，最近引起关注的一种这样的技术包括使用噁唑酮(分子式为C3H3NO2的化学化合物)来制备氮丙啶
“噁唑酮在提供生物活性化合物方面的多功能性是众所周知的，”研究不对称反应的日本名古屋理工大学教授中村水池解释道，“然而，2H-吖嗪与噁唑酮的对映选择性反应并不十分有效，尽管它被吹捧为合成氮丙啶的最有效方法之一
" 在最近发表在《有机快报》上的一项新研究中，教授
中村和他来自日本尼泰克大学和大阪大学的同事一起探索了这个问题，并在一项重大突破中，设法以高产率(99%)和高对映选择性或纯度(98%)获得了氮丙啶-噁唑酮化合物
此外，该团队使用他们开发的原始催化剂来催化他们研究的反应
该小组首先在有机溶剂四氢呋喃(THF)中于150℃加热α-叠氮丙烯酸酯以制备2H-吖嗪，然后在各种有机催化剂的存在下使它们与噁唑酮反应以产生不同的氮丙啶-噁唑酮化合物
特别是，研究小组研究了催化剂金鸡纳碱和各种衍生自金鸡纳生物碱的有机催化剂中的杂环戊二烯羰基和杂环戊二烯磺酰基的作用，发现使用具有2-吡啶磺酰基或8-喹啉磺酰基的催化剂的反应既能获得高收率(81-99%)又能获得高对映体纯度(93-98%)
此外，科学家观察到，在具有8-喹啉磺酰基的催化剂存在下，含有乙酯基团的2H-吖嗪和具有3，5-二甲氧基苯基的噁唑酮之间的反应也产生了高收率(98-99%)和对映体纯度(97-98%)
然后，研究小组继续探索在带有8-喹啉磺酰基的催化剂存在下，带有乙酯基团的2H-吖嗪和更广泛种类的噁唑酮之间的反应
在所有反应中，他们观察到高收率(77-99%)和对映体纯度(94-99%)，除了带有苄基的噁唑酮和带有2-吡啶磺酰基的催化剂的情况，该催化剂仅产生中等收率(61%)和纯度(86%)
此外，它们能够将获得的氮丙啶转化成各种其他对映异构体，而没有任何纯度损失
最后，研究小组提出了2H-吖嗪与噁唑酮反应的催化机理和过渡态，其中催化剂既活化噁唑酮又活化2H-吖嗪，然后反应生成加成产物，进而生成吖丙啶并再生催化剂
虽然详细的机制仍有待澄清，但科学家们对他们的发现感到兴奋，并期待该方法在医学和药理学中的应用
“它有潜力为人们提供新药，创造新药以及目前难以合成的候选药物
此外，这项研究中使用的催化剂可以用于许多其他立体选择性合成反应，”一位乐观的教授观察到
中村
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