新策略合成有機羧酸類化合物 操作便捷成本低

日前，南京工業大學毛建友教授研究團隊首創了一種合成有機羧酸類化合物的新策略。該反應條件溫和，底物適用範圍廣，操作安全簡便，很大程度上促進了羧酸類藥物合成的發展。該研究成果近日發表在《自然·通訊》上。

有機羧酸類化合物廣泛存在於天然產物、藥物分子、農藥等之中，據統計，有超過450種上市藥品中都含有羧酸官能團。例如丙磺舒可用於抗痛風藥物、脫氫膽酸為利膽藥物、11-烯酸可用於尼龍合成。除此之外，羧酸官能團常常應用於藥物製造以及化學合成中，因此，有機羧酸類化合物在我們生活中扮演著不可或缺的作用。

毛建友教授介紹，傳統合成有機羧酸的方法主要包括有機醇類化合物或有機醛類化合物的氧化、腈類化合物的水解，有機試劑與CO2的反應也有較多的應用。但是這些反應在合成有機羧酸的時候會對反應底物有很高的要求。因此，我們需要開發出更經濟、高效的新方法來合成一系列有機羧酸類化合物。

該課題組使用鎳催化的高烯醇化物及其類似物與未活化的烷基溴化物的還原偶聯反應的策略，實現了酸酐與未活化的烷基溴化物的還原偶聯反應。此反應既避免了有機金屬試劑的使用，同時，對酸酐β位以及γ位的不同位置的轉換，可以合成出多種含有羧酸官能團的化合物，這在很大程度上促進了有機羧酸類化合物研究的發展，為進一步工業化提供了潛在可能。“有機金屬試劑怕水、怕氧，操作條件苛刻，而未活化的烷基溴化物不怕水、不怕氧，操作簡便；我們採取的還原偶聯反應的策略也比傳統方法合成路線更簡單，”論文第一作者、南京工業大學博士生林庭志說。

毛建友介紹，很多工業化反應是在高於120攝氏度、高壓的條件下進行的，而他們團隊設計的反應只須在常壓、80攝氏度的條件下即可進行，“與傳統的合成有機羧酸類化合物的方法相比，我們的新方法反應條件溫和、操作安全簡便，而且原料簡單易得、合成路線簡單，為之後大規模工業化生產應用提供了可能的發展路徑。”

烷基溴化物是滷代物的一種，簡單易得的滷代物是有機合成領域最重要的原材料之一。下一步研究團隊將繼續研究鎳催化的高烯醇化物及其類似物與其他種類滷代物的還原偶聯反應，並應用於更多有價值藥物的合成之中。

文/科技日報記者 金鳳

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