近日，理学院青年教师胡海鹏副教授在国际学术期刊《Organic Letters》（自然指数期刊）发表了题为“银催化2H-氮丙啶与三氟甲基亚胺基亚砜叶立德（TFISYs）的[3+2]环加成反应：三氟甲基取代1H/2H-吡咯的合成（Silver-Catalyzed [3 + 2] Annulation of 2H-Azirines and CF3-ImidoylSulfoxonium Ylides: Access to CF3-Substituted 1H- and 2H-Pyrroles）”的研究论文，为三氟甲基取代的吡咯衍生物的合成提供了全新策略。
含氮杂环是很多药物分子的核心骨架。数据显示，从1938年到2013年，59%的小分子药物含有这种结构；到了2013-2023年，这个比例更是上升到了82%，而且超过一半的新药含有多个氮环。三氟甲基（CF3）是一种很有用的化学基团，因为它有高电负性、亲脂性和代谢稳定性。把它加到含氮杂环上，能显著提高药物的活性。因此，实现带有CF3的含氮杂环的高效合成非常重要。吡咯环是很多药物的核心结构，所以科学家特别关注如何高效合成它的CF3衍生物。目前，结构稳定的芳香类三氟甲基取代的1H-吡咯的合成方法已有较多报道。但是，非芳香性的2H-吡咯，因为本身热力学稳定性差，一直很难通过催化反应合成。
该工作首次利用银催化剂，将一种叫做TFISYs的物质作为关键原料，通过[3+2]环加成反应，成功实现了三氟甲基取代的2H-吡咯的高效合成，解决了之前的难题。这个反应还能通过后续简单的还原步骤，得到未保护的三氟甲基取代的1H-吡咯，最高产率能达到82%。该反应体系具有三大突出特点：一是底物兼容性广，带有不同电子效应或空间位阻的取代基均能顺利参与反应；二是实用性强，可实现克级规模合成，产物经C-H溴化/胺基保护两步衍生化反应，能够快速转化为农药类似物；三是反应条件温和，在空气氛围中即可高效进行。这一研究不仅进一步拓展了2H-氮丙啶化学，还进一步丰富了三氟甲基取代的含氮杂环化合物的种类，为新型药物分子的研发提供前期研究基础。
该论文研究得到了国家自然科学基金，四川省科研苗子工程以及四川农业大学双支计划等项目的支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.5c02887
