碳-碳(C-C)鍵的斷裂與重組為分子結構的修飾和重構提供了一種有效的策略。
2025年1月24日,寧波大學魏文廷副教授和Yong Wang在國際頂級期刊Nature Communications發表題為《Carbon-carbon triple bond cleavage and reconstitution to achieve aryl amidation using nitrous acid esters》的研究論文,Zi-Ying Wang為論文第一作者,魏文廷副教授和Yong Wang為論文共同通訊作者。

魏文廷,寧波大學副教授,碩士生導師,化學系副主任。2016年在湖南大學獲博士學位,隨后在美國加州大學圣塔芭芭拉分校和廈門大學擔任訪問學者。曾獲湖南省自然科學一等獎、湖南省優秀博士學位論文、中國化學會《有機化學》年度優秀論文獎、寧波市自然科學優秀論文獎。主持承擔包括國家自然科學基金、浙江省自然科學基金、國家重點實驗室開放基金、浙江省教育廳項目、寧波市自然科學基金、寧波市科技特派員項目、企業橫向等20余項。
魏文廷副教授的研究領域主要以生命健康為導向,開發和應用有機自由基轉化新方法及新技術,綠色高效地創制氮雜環候選藥物分子。

在本文中,作者提出了一種通過亞硝酸酯參與的C≡C鍵的斷裂和重組來實現芳基C(sp2)-H鍵酰胺化的方法。
該方法標志C≡C鍵可以被精確、可控的逐步斷裂,為這類鍵的裂解提供了新的視角。
亞硝酸酯既可以作為自由基的來源,也可以作為氫原子轉移(HAT)試劑來官能化并利用C≡C鍵的兩個碳原子。
烷氧基自由基捕獲芳基C(sp2)-H鍵或N-羥基上的氫原子,誘導1, 3-氧自由基遷移,這對于隨后的C-C鍵的斷裂至關重要。

圖1:涉及C≡C鍵的斷裂和亞硝酸酯轉化的反應

圖2:不同的亞硝基自由基來源

圖3:α-羰基烷基溴的范圍

圖4:機制研究

圖5:可能的機制
綜上,作者開發了一種通過亞硝酸酯參與的C≡C鍵斷裂和重組實現芳基C(sp2)-H鍵酰胺化的策略。
該方法在廉價的過渡金屬銅和亞硝酸酯的共同參與下,精準的實現了C≡C鍵的斷裂和重組,這兩種物質既作為自由基源又作為HAT試劑,從而促進了分子內羰基化和酰胺化反應。
此外,該方法有效地避免了傳統酰胺化反應的缺點,包括需要冷凝器和產生大量的副產物,以及在溫和的反應條件下模塊化合成多樣化的C(sp2)-H鍵酰胺化產物。
該研究將激發合成化學家對C-C鍵斷裂和重組反應的興趣,并激勵他們進一步探索新的催化體系。
Wang, ZY., Wang, S., Dai, NN. et al. Carbon-carbon triple bond cleavage and reconstitution to achieve aryl amidation using nitrous acid esters.?Nat. Commun., (2025).?
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