萜烯的流动电化学氮杂环丙烷化 | NSR

以下文章来源于中国科学杂志社 ，作者《国家科学评论》

近日，《国家科学评论》在线发表了武汉大学高等研究院雷爱文教授、陈宜鸿研究员与武汉大学口腔医院孙志军教授团队的研究成果，该研究团队通过调控胺源的氧化并使之与烯烃的氧化过程匹配，利用氮自由基-烯烃自由基阳离子偶联的方式实现烯烃的氮杂环丙烷化，并指出磺酰胺是在电化学条件下与烯烃适配的胺化试剂。

目前的电化学烯烃氮杂环丙烷化往往受限于富电子烯烃或单取代烯烃，能适用于萜烯等不活泼烯烃的方法仍然有待进一步研究。其最大的挑战在于胺源与烯烃的氧化并不匹配。该研究团队设想通过调控胺源的氧化并使之与烯烃的氧化过程匹配，利用氮自由基-烯烃自由基阳离子交叉偶联的方式实现不活泼烯烃的氮杂环丙烷化，并指出与烯烃氧化电势相近的磺酰胺是在电化学条件下与烯烃适配的氮杂环丙烷化试剂。该方法可以兼容萜烯等一系列天然产物及药物分子，同时也能兼容于各种取代类型的不活泼简单烯烃。同时，该团队也研究了这一类氮杂环丙烷化产物对人类癌细胞MCF-7与NCI-H460的抗癌活性研究，证明氮杂环丙烷化的天然产物具有一定的抗癌潜力。

氮杂环丙烷的合成现状与该策略

(A) 含有氮杂环丙烷的生物活性分子。(B) 代表性的烯烃胺化方法。(C) 电化学条件下不活泼烯烃氮杂环丙烷化的挑战。(D) 通过自由基-自由基阳离子偶联的历程实现烯烃电化学氮杂环丙烷化。

天然产物与药物分子的底物适用范围

反应条件：磺酰胺（2 mmol），四丁基醋酸铵（2 mmol），醋酸钾（2 mmol），烯烃（4 mmol），溶解于40 mL DCE和20 mL TFE中，在微流动池中保持35℃于100 mA下电解6小时。†使用4当量烯烃。

产物的抗癌活性研究

(A) 烯烃及其氮杂环丙烷化产物对癌细胞系NCI-H460与MCF-7的48小时增长抑制率。(B) 部分烯烃及其氮杂环丙烷化产物对癌细胞系的48小时增长抑制率。(C-F) 3a, 3c, 3i, 3l的Dose响应曲线。(G) 部分烯烃及其氮杂环丙烷化产物的半数生长抑制率（IC50）。

这一方法对萜烯类的天然产物及药物分子具有比较好的适用性，解决了天然产物及药物分子氮杂环丙烷化的长期挑战，为烯烃的氮杂环丙烷化提供了一种新的思路，同时也为具有抗癌潜力的生物活性分子的合成提供了新方法。

转自：“知社学术圈”微信公众号

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