酰胺是一种广泛存在于自然界中的一种官能团,常常用于合成氨基酸、蛋白质以及大量天然产物等。由于酰胺键存在的共振平衡,酰胺中的羰基是相对比较弱的亲电试剂。虽然自然界中有少数酶可以切断酰胺键,但是使用化学方法选择性地切断酰胺中的C-N键依然是十分挑战的课题。
一般情况下,稳定的酰胺较难发生酯化反应。在酸碱等苛刻的反应条件,需要使用大大过量的酯化试剂(如以亲核试剂醇作为溶剂)才可以实现酰胺的酯化反应。
最近,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的K. N. Houk教授和Neil K. Garg教授领导的研究小组使用镍催化剂体系在十分温和的条件下实现了酰胺C-N键的活化、切断,并使用醇作为亲核试剂,发展了一种将酰胺转化为酯的新方法。
推测反应经历氧化加成、配体交换、还原消除等步骤,DFT计算表明氧化加成是决速步骤。
该研究是使用过渡金属直接切断酰胺C-N键的首例报道。醇作为亲核试剂,仅仅需要1.2当量即可高效实现转化,而以往报道的酰胺酯化反应中醇需要大大过量。
日本名古屋大学Kenichiro Itami教授评价道:“这确实是十分具有开创性的工作,该研究使用简单的催化剂和温和的条件简直让我震惊,读到这篇文章之后许多化学家可以很容易地实现酰胺的转化。”
1. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14615.html
2. http://cen.acs.org/articles/93/i30/Chemists-Find-Simple-Approach-Activating.html
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