“精确制导”合成：《Science》发表选择性活化醇上C-H键新方法

近年来，C-H键活化成为了一个非常活跃的方向，经常被用来构建和扩展分子骨架,或对复杂大型分子进行后期修饰。这为有机合成化学，尤其是药物化学研发提供了非常强有力的工具。

C-H键在有机化合物分子中极为常见，在不同位置上的C-H键都有可能被活化，这就为控制反应的选择性带来了挑战。更有挑战性的是，如果目标C-H键的强度比其它非目标C-H键还要高，比如其位于醇类分子羟基的邻位的位置，这就难上加难了。事实上，这也是几十年来有机合成界一直想要实现的目标。

David MacMillan教授。图片来源：princeton.edu

不过这难不倒聪明的化学家。在C-H活化方面颇有建树的美国普林斯顿大学的有机合成小牛David MacMillan实验室，最近又在《Science》上发文，提出了一种新的选择性活化羟基邻位C-H键的策略。他们利用一种可形成氢键的催化剂四正丁基铵磷酸（TBAP）与羟基作用，减弱其邻位C-H键的强度，并用另外两种催化剂——氢原子转移（HAT）催化剂和基于铱元素的光致氧化还原催化剂来帮助有选择性地完成该邻位C-H的活化反应。这三种催化剂的协同作用使新的C-C键精准地发生在该羟基的邻位，而不是其它C-H位置。

更为可贵的是，MacMillan实验室的研究人员通过系统的机理分析而提出这样的一种合成方法思路，并通过同位素取代实验和反应动力学分析等手段令人信服地验证了此催化反应机理。他们也在此过程中优化了催化剂的性能。

这一系列建立在清楚合理的机制和简洁明确的设计上的C-H选择性活化策略，对一大类C-H活化途径都具有广泛的适用性，有望为药物合成设计提供更为方便实用的工具。

http://www.sciencemag.org/content/349/6255/1532.abstract