日前，国际顶级综合性期刊《Nature Communications》（《自然·通讯》）在线发表了浙大城市学院医学院李杰教授课题组的研究成果《SET activation of nitroarenes by 2-azaallyl anions as a straightforward access to 2,5-dihydro-1,2,4-oxadiazoles》。该研究受到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。
浙大联培硕士生邹东（左2）为论文第一作者，李杰教授（左3）为论文通讯作者
《Nature Communications》是国际顶级学术期刊《Nature》发行的子刊（2021年影响因子为14.919），主要刊发学术价值高并代表某一领域重大进展的研究论文。
该论文首次以硝基芳烃为底物，经氮杂烯丙基负离子活化形成自由基进而还原为亚硝基，并最终通过新型的3+2环加成反应构建系列2,5-二氢-1,2,4-噁二唑衍生物，该类杂环化合物是众多天然产物、药物分子及生物活性分子的重要基本结构单元，同时也是重要的合成中间体。与传统的1,2,4-噁二唑类化合物的制备方法相比，本论文报道的合成方法简洁高效、实用性强，无需添加过渡金属催化剂、光催化剂或配体。该合成新方法底物普适性强，通过对氮杂烯丙基底物的调整，在最优模板反应条件下，可以通过N–O键的断裂得到开环产物，进一步拓展了其应用范围。
为了探明该新型3+2环加成反应的机理，课题组设计了系列竞争性反应，并通过过渡态的化学计算，说明其反应过程与预期的单电子转移（SET:single electron transfer）历程一致。硝基芳烃化合物是有机合成领域极为普遍的合成砌块，性质稳定且绝大多数已商业化，其参与有机合成反应通常需要过渡金属催化或高压CO还原。该论文在无过渡金属催化的条件下直接活化硝基官能团并用于环加成反应，大大拓展了硝基苯的应用范围。作为超级电子供体（SED:super electron donors）的氮杂烯丙基底物的选择是该工作的一大关键。
文章转自：浙大城市学院
