哥廷根大学张凯教授课题组首次发现D-氨基葡萄糖的α-异头立体结构能够高效辅助断裂C-N键，同时直接实现氮截取用于合成广谱高值咪唑并[1,5-a]吡啶产物。

含氮生物质，包括几丁质、壳聚糖和D-氨基葡萄糖，是地球上最大的可持续天然产物之一。人类对可持续的含甲壳质原材料的加工应用，仅利用了自然界每年生产的所有甲壳素的小部分，而大部分有待进一步开发，并且D-氨基葡萄糖是甲壳素和壳聚糖的基本组成单元。为了减少对不可再生原料的高度依赖，生物质作为替代品已越来越多地通过多种途径用于生产增值功能材料和重要的化学原料。

通过无金属途径选择性断裂生物质中烷基伯胺的C-N键，截取该氮源用于高效合成咪唑并[1,5-a]吡啶仍然具有高挑战性。尽管在过去十年中咪唑并[1,5-a]吡啶的合成取得了巨大进展，但其中许多衍生物仍然无法有效制备。因此，我们报告了一种新颖异头立体辅助方法，用于生物基D-氨基葡萄糖（α-2° 胺）C-N键断裂来合成多种咪唑并[1,5-a]吡啶产物。相对于现有的最先进方法，这种新方法扩大了易于获得的咪唑并[1,5-a]吡啶的范围。这种方法的一个关键优势是D-氨基葡萄糖的α-端基异构体能够通过七元环过渡态进行C-N键断裂。采用该新方法，以吡啶酮类（包括对苯二吡啶酮）和醛类（包括对苯二醛）为原料，合成了一系列咪唑并[1,5-a]吡啶衍生物（80余例）。值得一提的是，该方法还有效地获得了含有多种重要氘代C(sp²)-H和C(sp³)-H键的咪唑并[1,5-a]吡啶衍生物。

鉴于咪唑并[1,5-a]吡啶和脂肪胺的C-N键断裂的重要性，这种方法通过使用 D-氨基葡萄糖的天然立体化学用于合成咪唑并[1,5-a]吡啶将在许多领域引起广泛关注，并为化学合成打开新的窗口。