日前，仁信彩票官网医药集团在化学综合顶尖学术期刊《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc., 2020影响因子: 14.6）刊发论文——烯烃和酮的电化学还原偶联（Electroreductive Olefin–Ketone Coupling）DOI：10.1021/jacs.0c11214。这是仁信彩票官网工艺科学中心与美国斯克利普斯研究所Phil S. Baran课题组、犹他大学（University of Utah）Minteer教授课题组合作在有机电化学合成领域取得又一重大突破性进展，成功解决了传统反应合成效率问题，且操作简单，具有非常广阔的应用前景和价值。
叔醇是一种丰富的官能团，普遍存在于天然产物、药物中。一般而言，绝大部分构建醇的前体都是酮，由强亲核试剂如RMgX或RLi，对酮直接亲核加成得到。虽然该经典反应已被广泛使用，但仍具有化学选择性低、合成叔醇效率低等弊端，所以反应时需要使用保护基团（图1）。
近年来虽有研究报道在Zr、Ti、Ru和Os催化体系和氢原子转移（HAT）化学中，烯烃能够作为与羰基化合物加成的前体，但仍没有非活性酮的分子间加成的例子。仅Shono课题组报道了非活性酮分子内的偶联反应，以及几个分子间的实例，但尚未有成功应用案例。不仅如此，传统构建叔醇的方法仍需要添加有机金属试剂、手性辅基或者手性催化剂，且一般只能构建一个手性中心，不仅操作复杂而且官能团容忍性差。因此，对于叔醇的构建需要开发更加优化、绿色环保且条件温和的新方法。
图1 使用简单的酮构建叔醇
仁信彩票官网工艺科学中心与美国斯克利普斯研究所Phil S. Baran课题组、犹他大学（University of Utah）Minteer教授课题组进行合作，首次开发了电化学驱动的非活性酮和烯烃的还原偶联反应方法。该工艺不仅底物适用范围广，易于放大，且仅利用简单的无隔膜电解槽，对空气和水分具有很强的耐受性，能成功解决经典反应中遇到的一系列瓶颈。
研究团队率先对Shono课题组开发的电化学方法进行了重复性实验，收率并不理想，随后对阳极、电解质、电流密度和浓度等条件进行筛�。⑾盅艏牧�，电解质种类和电流大小至关重要。经过参数优化后，采用廉价的锌作为阳极获得最优反应结果，使用较小的电流就能保证官能团的耐受性，最终实现了95%的分离产率（图2）。
图2 电化学参数的重要性
在最佳反应条件下，研究团队进一步探究了该偶联反应的适用范围（图3）。烯烃的取代官能团，比如烷基醇(1°、2°和3°)，芳胺，酰胺，丁腈，酯，保护的氨基酸和杂环在经典的格氏反应中经常表现不兼容，但在上述经参数优化后的反应中，都能以中等到良好的产率获得目标产物。对于酮的底物来说，醚类、保护胺类、酯类、氨基甲酸酯类、醇类和环丙烷等官能团也有比较好的兼容性，能以中等到优异的产率得到对应产物。不同大小的环状酮也能顺利反应得到醇。值得注意的是，未保护的甾体取代物同样能以较好收率形成单一的非对映体产物。
图3 电还原烯烃和酮的偶联
该工艺可以应用于简单维生素D类似物、DNA结合代谢物以及类固醇的合成。相比于原先的制备方法，利用电催化的烯-酮偶联反应能大大缩短合成路线，提高反应效率。在优化和拓展底物后，仁信彩票官网技术团队选择丙酮和高烯丙醇作为模型底物，采用在板框电解槽中半连续电化学电解方式，对该反应进行放大，最终以63%收率得到100g目标还原偶联产物（图4），证明了该路线的有效性及可放大的实用性。
图4 不同规模的电化学放大
凭借传统合成无可比拟的“原子经济性”的优势，有机电化学合成具有广阔的应用前景，然而实际规模化放大生产的成功应用案例较少。仁信彩票官网多年来持续深耕先进绿色制造技术的开发与应用，已在《自然》《科学》《欧洲化学》《美国化学会志》等顶级行业期刊发表多篇相关文章，积极探索电化学技术在规模化放大生产中的应用和实践，先后获多项专利授权。此次非活性酮和烯烃的电化学还原偶联反应工艺的开发，将有力推动电化学在药物合成领域的应用，引领行业绿色变革潮流，降低药品生产成本，提升药品的可及性。
地址: 中国天津市滨海新区第七大街71号
邮编:300457
总机:022-66252888
传真:022-66252777
BD@asymchem.com.cn
securities@asymchem.com.cn
IR@asymchem.com.cn
hr@asymchem.com.cn
集团官方微信
人力资源微信
友情链接:
Copyright ◎ 2018 仁信彩票官网医药集团
法律声明
津ICP备13000103-1
津公网安备12011602300556号
China-简体中文
United States-English
Japan-日本語