生命科学与技术学院余富朝教授基于邻羟基N,N-二甲基烯胺酮合成结构多样化的色酮方面取得了一系列进展

发布日期:2025-09-23 点击数:

色酮(Chromones)是一类重要的含氧杂环化合物,广泛存在于天然产物、药物和功能材料的核心骨架中,具有丰富的生理和药理活性。然而,不论是通过对商业可得或天然获得的色酮直接进行结构修饰,还是基于非环状前体通过串联环化反应来构建色酮产物,都存在着一些问题,例如原料种类受限和预官能化、反应条件苛刻、多步合成、底物范围受限等。因此,发展简洁高效的合成策略和方法,构建结构多样色酮化合物是非常有必要的。邻羟基N,N-二甲基烯胺酮的C-H键官能化/分子内环化反应,是快速构建优势色酮骨架最直接高效的方法之一。但该合成策略也存在一些问题:(1)环化方式单一;(2)仅涉及单分子烯胺酮参与反应;(4)产物仅限于3-取代色酮;(4)稠合色酮的研究处于起步阶段。余富朝教授基于邻羟基N,N-二甲基烯胺酮的官能团化/分子内环化反应方面取得了一系列进展,从而解决了上述问题。

进展一

正如上述,通过邻羟基N,N-二甲基烯胺酮合成稠合色酮的方法的报道十分有限(仅有一例报道);另一方面,上述所提及基于邻羟基N,N-二甲基烯胺酮构建稠合色酮的合成策略仍是传统的分子内环化过程,而新的分子间色酮成环策略,特别是通过多分子邻羟基N,N-二甲基烯胺酮构建色酮骨架,仍然非常具有挑战性。2024年,余富朝团队开发了一种温度控制的多分子邻羟基N,N-二甲基烯胺酮参与的高选择性分子间色酮成环反应,在温和条件下容易获得的邻羟基N,N-二甲基烯胺酮和芳基重氮盐直接发散式合成哒嗪稠合色酮和3-哒嗪基色酮。这种新型环化反应的优势包括操作简单,高化学选择性、底物范围广、克级合成等。此外,与夏雪山教授团队合作进一步证明了这种哒嗪稠合色酮产物在药物开发中的潜力,证实它们对HCoV-OC43具有较高的抗病毒活性和更高的安全性。(Org. Chem. Front. 2024, 11, 3906)。

进展二

2,3-二取代色酮,是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物、药物、生物活性分子和功能材料中,其合成一直是合成化学领域的研究热点。虽然在过去的几十年里已经开发了一些合成2,3-二取代色酮的方法,但这些方法仍然受到或多或少的限制。因此,开发更有效、绿色、实用的合成2,3-二取代色酮的方法仍是非常需要的。该团队开发了一种溶剂控制的α,β-C(sp2)-H双官能化/色酮成环反应,在温和条件下从容易获得的邻羟基N,N-二甲基烯胺酮和芳基重氮盐直接合成两种类型的2,3-二取代色酮衍生物。这种新型环化反应的优势包括绿色溶剂、高化学选择性、宽底物范围、克级合成的可用性,以及通过简单过滤和无需繁琐的柱色谱纯化目标产物,以证明这种合成方法的潜在应用。(Org. Lett. 2024, 26, 4980–4985)。

进展三

3-取代色酮是药物研发中重要的药效片段,作为药物应用于临床治疗以及在药物研发中已展现出较好的药理活性。基于邻羟基邻羟基N,N-二甲基烯胺酮合成色酮是一种简洁高效的合成策略,但多集中于官能团化/环化反应构建3-官能团化色酮,而双杂环化反应合成3-杂环色酮的研究涉及较少。近日,该团队开发了一种AgNO3催化的烯胺酮与炔酮的区域选择性双杂环化反应,合成了3-呋喃甲基色酮。该方法一步同时构建了色酮和呋喃骨架。该方法具有区域选择性、室温反应、良好产率、广泛官能团耐受性等特点。进一步的克级合成和衍生化证实了该方法具有潜在的应用价值。(Adv. Synth. Catal. 2025, 367, e202500172)

结论

余富朝教授在基于邻羟基N,N-二甲基烯胺酮合成结构多样化色酮及转化方面取得了系列进展。这些成果为色酮的合成发展了新策略,建立了结构多样的色酮化合物库,更在开发安全可靠的先导化合物方面展现了其潜在应用价值。目前,研究团队正在开发这些产物和合成方法的深度应用,并进一步发展NH-取代烯胺酮的新型官能团化/环化反应研究,为天然产物、生物活性分子及功能性有机分子的合成和修饰提供方法学支持。

该系列工作发表在2024年的Organic Chemistry Frontiers (Org. Chem. Front. 2024, 11, 3906); Organic Letters (Org. Lett. 2024, 26, 4980–4985)和2025年的Advanced Synthesis & Catalysis (Adv. Synth. Catal. 2025, 367, e202500172)杂志上,昆明理工大学生命科学与技术学院的余富朝教授、夏雪山教授、董书维副教授,云南大学严胜骄教授和云南师范大学王永超副教授为论文通讯作者,论文第一作者是昆明理工大学2022级硕士宋思雨、2022级本科生刘美晨。该工作得到了国家自然科学基金项目、“兴滇英才支持计划”青年人才项目、云南省重大科技专项项目和云南省自然科学基金项目的资助。

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