化材院王成明教授课题组在Org. Chem. Front. 上发表氮杂环卡宾催化方面的最新研究进展

近日，我校化学与材料学院王成明教授课题组首次采用氮杂环卡宾催化，通过单电子转移（SET）途径，设计了一种简单、绿色、高效的吲哚酮类化合物的合成方法。相关研究工作发表在Org. Chem. Front.上，暨南大学为独立完成单位，王成明教授为论文的唯一通讯作者。

图1. 氮杂环卡宾催化经由单电子转移途径的吲哚酮合成

有机小分子催化可以模拟生物酶的催化活性，廉价易得、温和无毒，一直是催化领域的研究热点之一。氮杂环卡宾（NHC）是一类非常独特的有机小分子催化剂，在有机合成中有着十分重要的应用。氮杂环卡宾的化学，主要可以归结为以下两个方面：

（i）跟活泼羰基化合物反应，生成 Breslow中间体，实现羰基官能团的极性反转；或生成酰基烯胺阳离子中间体，直接充当亲电试剂。

（ii）用作过渡金属催化反应的配体或缺电子元素（如：硼、硅等）的σ-供体。

新的NHC催化模式的探索一直是制约该领域继续发展的一个瓶颈。

王成明教授课题组的最新研究工作表明：氮杂环卡宾在反应中可以直接充当单电子还原剂。NHC通过给出一个电子到α-溴代酰胺，产生相应的α-碳自由基C和氮杂环卡宾自由基阳离子B，从而引发整个催化循环。

图2. 可能的反应机理

该研究工作提出了新颖的氮杂环卡宾催化机制，相关合成方法已成功应用到含吲哚酮类核心骨架的抗焦虑症药物Ziprasidone（中文名：齐拉西酮）衍生物和另一潜在口服正性肌力药的化学合成中。

图3. 生物活性分子的合成

该研究工作得到了暨南大学学科建设优秀青年骨干项目，暨南大学引进人才启动经费的资助。