中國科學(xué)院大學(xué)發(fā)布消息，近日，國科大杭州高等研究院研究員張夏衡團隊在《自然》雜志發(fā)表最新研究成果，突破性提出了一種借助N-硝胺實現(xiàn)直接脫氨官能團化的全新方法，顛覆了工業(yè)領(lǐng)域140年來沿用的傳統(tǒng)工藝。

芳香胺作為生物活性分子里極為常見的官能團之一。在過去的一個多世紀(jì)里，工業(yè)領(lǐng)域通常先將芳香胺轉(zhuǎn)化為名為“重氮鹽”的中間體，進而利用重氮化合物的高反應(yīng)活性開展后續(xù)轉(zhuǎn)化。該分步策略存在諸多弊端，如重氮鹽穩(wěn)定性差、具有爆炸危險性，基于芳基重氮鹽的工藝還面臨化學(xué)計量級銅消耗大、底物兼容性受限等問題。

為攻克這些難題，張夏衡團隊歷經(jīng)三年時間，一直致力于尋找芳胺直接活化路徑。最終，團隊成功運用實驗室常見且廉價的化學(xué)試劑開發(fā)出全新的直接脫氨官能團化技術(shù)。該研究利用芳香胺在硝酸介導(dǎo)下原位形成N-硝胺中間體，隨后通過脫除一氧化二氮，實現(xiàn)芳香碳-氮鍵向多種C-X鍵（包括碳-鹵素鍵、碳-氧鍵、碳-氮鍵及碳-碳鍵等）以及碳-碳鍵的高效直接轉(zhuǎn)化。

為進一步提高操作便捷性，該研究團隊還開發(fā)了一鍋法脫氨交叉偶聯(lián)策略。只需在脫氨反應(yīng)中間體中直接加入相應(yīng)的偶聯(lián)試劑，即可在同一反應(yīng)體系中完成多種交叉偶聯(lián)反應(yīng)，

該方案僅需使用實驗室中常見普通的試劑，即能高效實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物公斤級的規(guī)?；铣桑型倪M工業(yè)領(lǐng)域140年來沿用的傳統(tǒng)工藝，為廣泛使用卻因易爆性和高風(fēng)險而受限的芳基重氮化學(xué)提供了一種安全、經(jīng)濟的新方案，可在制藥、材料制造等多個重要領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

據(jù)悉，該成果受到《自然》雜志四位主審稿人的高度評價。作為審稿人之一的國際制藥巨頭輝瑞公司高級研發(fā)總監(jiān)Scott Bagley評價道：“true tour de force”（法語：真正的杰作）。