2025年4月4日,上海交通大学吴晶晶、苏州大学鲍晓光在国际顶级期刊Nature Communications上发表了题为《Development of N-centered radical scavengers that enables photoredox-catalyzed transition-metal-free radical amination of alkyl pinacol boronates》的研究论文,朱长磊为论文第一作者,吴晶晶、鲍晓光为论文共同通讯作者。
吴晶晶,副教授、博导,2009年学士于华东理工大学,2014年于中国科学院上海有机化学研究所获理学博士学位,2014-2015年留所工作,担任助理研究员,2015年至2020年在英国布里斯托大学化学系从事博士后研究,2020年入选国家海外高层次人才引进计划(青年项目),加盟上海交通大学变革性分子前沿科学中心。
主要从事光化学驱动的复杂甾体/三萜类天然产物的合成化学、可见光诱导的自由基反应研究以及光化学反应在复杂天然产物、药物分子后期修饰中的应用研究。以第一/通讯作者发表多篇论文,其中包括Nature、JACS、Angewandte等。
鲍晓光,教授、博导,2002年学士毕业于上海交通大学化学化工学院;2007年毕业于中国科学院上海药物研究所,获博士学位;2007年至2012年先后在美国俄亥俄州立大学化学系和美国北德克萨斯大学化学系从事博士后研究工作;2012年8月到苏州大学材料与化学化工学部工作。
主要研究方向包括计算化学、物理有机化学、有机光催化以及绿色化学,目前已经发表研究论文一百余篇,其中部分文章发表在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Catal.等杂志上,先后主持国家自然科学基金项目四项。
在本文中,作者开发了多种亚胺型N中心自由基清除剂,并将其应用于烷基硼酸盐的自由基胺化反应。
该反应在温和的光还原催化无过渡金属条件下进行,并具有优异的功能团耐受性。
它还可以从复杂的天然产物中制备一系列具有医药价值的胺类衍生物,该试剂可以在C-H胺化、脱氧胺化、脱羧胺化和三组分三氟甲基化/磺酰化胺化中应用,进一步的机理研究和密度泛函理论(DFT)计算也验证了反应机制。
图2:亚胺型N中心自由基清除剂的设计及其在去硼化胺化反应中的活性
图8:试剂合成、去硼化氨基化反应的放大实验及水解实验
综上,作者开发了一种基于亚胺型N中心自由基清除剂的光催化自由基胺化方法,用于烷基频哪醇硼酸酯的去硼化胺化反应。该方法在无过渡金属的条件下进行,具有温和的反应条件和优异的官能团耐受性。
为有机硼化合物的氨基化提供了一种高效、温和且官能团耐受性好的新方法,特别是在合成具有医药价值的胺类衍生物方面具有重要意义。
通过DFT计算和机理研究,进一步揭示了反应的自由基机制,为相关领域的研究提供了理论支持。
该方法在药物合成、天然产物修饰以及复杂分子的后期功能化中具有广阔的应用前景。其温和的反应条件和广泛的官能团耐受性使其成为一种具有工业应用潜力的合成工具,有望在有机合成和药物化学领域得到广泛应用。
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