EurJOC:无金属氧化下的N-尿嘧啶亚胺和叔胺通过C(Sp3)-N裂解级联环化:可控分散式合成多取代嘧啶和二氢嘧啶

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嘧啶类化合物是一类重要的氮杂环化合物。其中,稠合嘧啶类支架因具有广泛的药用价值而备受关注。作为两种具有代表性的稠合嘧啶类化合物,嘧啶并[4,5-d]嘧啶-2,4-二酮(嘧啶尿嘧啶)和二氢嘧啶并[4,5-d]嘧啶-2,4-二酮(二氢嘧啶尿嘧啶)因其具有抗真菌、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性,在合成化学和药物化学领域引起了极大的关注并且在合成方法中取得了一定的进展。但在以往的合成中仅适用于一些缺电子基团或者含芳基的底物,导致底物的普适性不好。且二氢嘧啶脲嘧啶常常以中间体的形式存在,反应较难控制且较难分离。因此高选择性、简洁高效地合成嘧啶尿嘧啶与二氢嘧啶尿嘧啶类化合物是非常有意义的。


最近,昆明理工大学的余富朝教授及其团队提出了在无金属条件下通过PIDA/TBPB促进氧化,使得C(SP3)-N裂解继而发生N-尿嘧啶亚胺与叔胺的级联环化反应。这一方法通过条件的控制,发散性合成官能化的二氢嘧啶脲嘧啶和嘧啶尿嘧啶类化合物。在这一反应中通过选择不同的氧化条件,可以形成新的C(Sp3)-N和C(Sp2)-N键,使得产物具有可调性。同时具有化学选择性好、原料易得、底物范围广、官能团耐受性好等特点。值得注意的是二氢嘧啶尿嘧啶在其所处反应条件下仍可以稳定的存在,而且使用一些含有脂肪链的叔胺时也能得到相应的嘧啶尿嘧啶产物。



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研究人员通过X-射线单晶衍射,对结构进一步验证。同时为了研究机理,对这一反应进行了一系列的控制实验,证实了重要的中间体苯甲醛的存在,以此为基础,对反应过程的质谱片段进行解析,提出了可能的反应机理。该工作为二氢嘧啶脲嘧啶和嘧啶尿嘧啶类化合物的选择性合成提供了新思路新方法。

文信息

Oxidative C(sp3)−N Cleavage Cascade Cyclization of N-Uracil Amidines and Tertiaryamines: Switchable Divergent Synthesis of Functionalized Pyrimidouracils and Dihydropyrimidouracils

Longkun Chen, Mingshuai Zhang, Zhuoyuan Liu, Donghan Liu, Yulin Sun, Prof. Yongchao Wang, Prof. Fuchao Yu

文章的第一作者是昆明理工大学的硕士研究生陈龙坤。


European Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ejoc.202300653




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