中国科学家破解芳香胺百年应用难题

中国科学院大学发布消息，近日，国科大杭州高等研究院研究员张夏衡团队在《自然》杂志发表最新研究成果，突破性提出了一种借助N-硝胺实现直接脱氨官能团化的全新方法，颠覆了工业领域140年来沿用的传统工艺。

芳香胺作为生物活性分子里极为常见的官能团之一。在过去的一个多世纪里，工业领域通常先将芳香胺转化为名为“重氮盐”的中间体，进而利用重氮化合物的高反应活性开展后续转化。该分步策略存在诸多弊端，如重氮盐稳定性差、具有爆炸危险性，基于芳基重氮盐的工艺还面临化学计量级铜消耗大、底物兼容性受限等问题。

为攻克这些难题，张夏衡团队历经三年时间，一直致力于寻找芳胺直接活化路径。最终，团队成功运用实验室常见且廉价的化学试剂开发出全新的直接脱氨官能团化技术。该研究利用芳香胺在硝酸介导下原位形成N-硝胺中间体，随后通过脱除一氧化二氮，实现芳香碳-氮键向多种C?X键（包括碳-卤素键、碳-氧键、碳-氮键及碳-碳键等）以及碳-碳键的高效直接转化。

为进一步提高操作便捷性，该研究团队还开发了一锅法脱氨交叉偶联策略。只需在脱氨反应中间体中直接加入相应的偶联试剂，即可在同一反应体系中完成多种交叉偶联反应，

该方案仅需使用实验室中常见普通的试剂，即能高效实现目标产物公斤级的规模化合成，有望改进工业领域140年来沿用的传统工艺，为广泛使用却因易爆性和高风险而受限的芳基重氮化学提供了一种安全、经济的新方案，有望在制药、材料制造等多个重要领域获得广泛应用。

据悉，该成果受到《自然》杂志四位主审稿人的高度评价，作为审稿人之一的国际制药巨头辉瑞公司高级研发总监Scott Bagley评价道“true tour de force”（法语：真正的杰作）。