雜環(huán)化合物，尤其是含氮雜環(huán)化合物在現(xiàn)代藥物研發(fā)中具有至關(guān)重要的作用，發(fā)展高效的含氮雜環(huán)的構(gòu)建方法也吸引了越來越多的關(guān)注。隨著近年來過渡金屬催化反應(yīng)的發(fā)展，由過渡金屬催化（特別是鈀催化）的異腈插入反應(yīng)也得到了迅速的發(fā)展。這類插入反應(yīng)也被廣泛地應(yīng)用于含氮雜環(huán)的合成當中。但是，在以往的大多數(shù)報道中，異腈同一氧化碳一樣，僅僅作為一種C1合成子來應(yīng)用，即只有異腈的末端碳參與了雜環(huán)的構(gòu)建。

　　中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院朱強課題組采用新的策略，提出了官能化的異腈的概念，即在異腈分子中引入官能團，用它來捕獲異腈插入之后生成的亞胺基鈀中間體，進而生成含氮雜環(huán)。在這種策略當中，異腈基團的C與N原子同時引入到雜環(huán)當中，充分利用了異腈相比較一氧化碳所具有的結(jié)構(gòu)上的多樣性的獨特優(yōu)勢，極大地拓展了異腈在合成含氮雜環(huán)中的應(yīng)用。通過這一策略，課題組成功地將酰胺以及芳環(huán)作為官能團和異腈連接，分別合成了多取代噁唑環(huán)（Chem. Eur. J. 2014, 20, 11220）、2,2’-雙噁唑雜環(huán)（Org. Chem. Front. 2014, 1, 1285）、異喹啉和氮雜菲（J. Org. Chem. 2015, 80, 2223）。最近，課題組又將烯烴作為官能團和異腈連接，合成了5/6/7元環(huán)內(nèi)亞胺，這一成果在線發(fā)表在《有機化學(xué)快報》上（Org. Lett. 2016，DOI: 10.1021/acs.orglett.6b01174）。另外，課題組還發(fā)展了銅促進的苯并噻唑與α-異氰基醋酸酯的環(huán)加成反應(yīng)，同時實現(xiàn)了苯并咪唑并噻唑的兩個異構(gòu)體的高效合成。通過深入的機理研究，闡明了產(chǎn)生苯并咪唑并[2,1-b]噻唑經(jīng)歷的關(guān)環(huán)/開環(huán)/再關(guān)環(huán)的重排過程，這一成果發(fā)表在2015年的《有機化學(xué)快報》上（Org. Lett. 2015, 17, 5336）。

　　該項目得到了國家自然基金項目（21272233, 21472190和21573095）的資助。

廣州生物院在官能化的異腈用于含氮雜環(huán)的合成研究中取得系列進展