[发明专利]一种移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法

说明书

本发明属于化工技术领域，涉及氢解氮杂环侧链非张力非极性碳‑碳单键的方法，具体涉及一种简便的移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法。本发明在稀土催化体系下，以二级醇或二级胺或硅氢烷作为氢源，实现高选择性转移氢解氮杂环侧链碳‑碳单键的方法，其中所述反应是利用其它已知方法不能或难以实现的；所述方法为复杂天然产物的结构简化和有机合成的逆合成路线设计提供了新策略，可广泛应用；本发明方法具有原子经济性好，操作简便，位置选择性和化学选择性可控等优点，为氮杂环侧链取代基简化提供了实用的新方法。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及氢解氮杂环侧链非张力非极性碳-碳单键的方法，具体涉及一种简便的移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法，尤其是一种缩短氮杂环化合物取代基碳链的方法。

背景技术

现有技术公开了，氮杂环结构单元广泛存在于天然产物和大宗化工产品分子结构中。研究实践中，为了调节其生物活性和功能性质，经常需要对环取代基进行修饰，然而，传统的修饰氮杂环化合物的方法主要是基于C-H活化或已有官能团的衍生化，引入新功能取代基。相反，缩短氮杂环侧链方法报道较少，主要限于碳-杂原子键断裂或杂原子取代碳-碳键断裂。迄今还未见有关直接通过脂肪非活化碳-碳单键氢解反应切除氮杂环取代基的部分片段的报道。其原因主要由于选择性切断侧链C(sp³)-C(sp³)键比延长碳链更具挑战性，尚缺乏行之有效的通用方法(Science 2019,364,681–685；Nature 2020,580,621-627)。氢解非极性非活化C(sp³)-C(sp³)键时往往容易导致碳-氮键优先断裂(Nature Commun.2017,8,1866)。因此，发展能选择性切断C(sp³)-C(sp³)键的方法无论是对天然产物的结构优化还是对有机合成的路线设计都将具有重要影响(Nature 2018,564,244–248；Nature 2016,537,214–219)。羰基广泛存在天然产物和有机合成分子中，并且易通过各种常规反应途径引入。有研究表明，移除天然杂环化合物侧链取代基中的部分酮结构单元不仅可以有效提高天然产物的活性，还可以通过这种策略降低天然产物的毒性(Chem.Rev.2019,119,4180-4220)。遗憾的是，由于移除有机分子中酮结构单元的方法缺乏，现在合成这类天然产物的结构简化类似物都不得不采用多步过程或者从头合成的策略，这不仅降低目标分子合成的原子经济性，而且费时费力(J.Am.Chem.Soc.2010,132,1432-1442；J.Am.Chem.Soc.2004,126,1038-1040)。通过C(sp³)-C(sp³)键还原反应来移除酮结构单元之所以困难，主要原因是羰基比C(sp³)-C(sp³)键更容易还原。因此，急需发展一种高选择性远离羰基的C(sp³)-C(sp³)键氢解策略。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供氢解氮杂环侧链非张力非极性碳-碳单键的方法，具体涉及一种简便的移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法。

发明内容

本发明的目的是基于现有技术的现状，提供氢解氮杂环侧链非张力非极性碳-碳单键的方法，具体涉及一种简便的移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法。

本发明提供了一种以式(I)所示化合物为原料，以二芳基甲醇类化合物作为氢源，高选择性氢解氮杂环侧链碳-碳单键，获得新的取代杂环化合物的方法。该方法具有原子经济性好，操作简便等优点。

本发明提供氢解氮杂环支链碳-碳单键的方法，具体涉及简便的移除氮杂环化合物取代基中酮片段的方法，其包括步骤：

在氮气保护下，在稀土催化体系中，以式(I)所示化合物为反应物，以二芳基甲醇或二级胺或硅氢烷作为氢源，通过选择性氢解远离羰基的碳-碳单键，得到氢解产物(II)和(Ⅲ)；其反应式为：