촉매

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14251(2023) 이 기사 인용

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이 논문에서는 주변 온도에서 이미다조피리딘과 기타 N-헤테로아렌뿐만 아니라 단순 아렌의 C(sp2)-H 결합 셀레닐화에 대한 환경 친화적인 접근 방식을 보고합니다. 이 새로운 프로토콜은 (N-헤테로)-아렌과 디오가닐-디셀레니드 및 트리클로로이소시아누르산(TCCA)-에탄올 시약 시스템 간의 반응으로 구성됩니다. 짧은 반응 시간 내에 원하는 셀레닐화 생성물이 위치 선택적으로 좋은 수율로 얻어졌으며 다양한 작용기에 대한 내성이 생겼습니다.

C-Se 결합의 구성은 유기 합성에서 흥미로운 생물학적 특성을 나타내기 때문에 유기 합성에 대한 관심이 높아지고 있습니다1,2,3,4. 이와 관련하여 디오가닐-셀레나이드는 다양한 생물학적 특성, 주로 항산화, 항염증, 항알츠하이머 및 항암 활성으로 잘 알려져 있습니다5,6,7,8,9. 이러한 유비쿼터스 구조는 현대 유기 합성에서 근본적인 역할을 하며 이온성 액체뿐만 아니라 전체 합성의 촉매, 리간드 및 합성 중간체와 같은 여러 반응에 사용됩니다. 또한 재료 과학에도 적용됩니다. 따라서 연구 조사를 통해 선택적 C-Se 결합 형성에 관한 중요한 발견이 이루어졌으며 이러한 맥락에서 주목할만한 접근법은 직접 셀레닐화 반응입니다2, 3, 10, 13,14,15,16,17.

마찬가지로 N-헤테로아렌, 예를 들어 이미다조[1,2-a]피리딘(IP), 이미다조[2,1-b]티아졸 및 인돌은 제약, 생물학 및 재료 과학 응용 분야를 고려할 때 특권적인 지지체입니다18,19,20, 20,21,22. 이러한 모티프는 시중에서 판매되는 여러 약물에 존재하며(그림 1), 이러한 핵의 중요성을 강조합니다. 따라서 이들은 유기 합성23,24,25,26,27,28에서 관심 있는 구조로 간주됩니다.

생물학적으로 관련된 이미다조[1,2-a]피리딘(IP), 인돌 및 셀레닐화 N-헤테로아렌.

(N-헤테로)아렌의 치료 특성과 유기셀레늄 화합물의 생물학적 관련성을 고려할 때, 이러한 구조의 분자 혼성화는 유망한 생물학적 특성을 가진 분자로 이어질 수 있습니다(그림 1)29,30,31. 이와 관련하여 (N-헤테로)아렌에서 C-Se 결합을 구성하는 새로운 합성 방법이 연구 핫스팟이 되었습니다2,3,4,36,37,38,39,40,41,42,43.

교차 커플링 반응과 달리, C(sp2)-H 결합 기능화를 통한 유기셀레나이드를 함유한 N-헤테로아렌의 형성은 간단한 1단계 결합 형성 경로를 제공합니다. 직접적인 C-H 기능화는 원자 경제적이며 친환경적인 대안이지만 이 접근 방식은 여전히 ​​​​탐구되지 않았습니다. 디오가닐 디셀레니드를 사용한 (N-헤테로)아렌의 이러한 유형의 직접적인 C(sp2)-H 결합 셀레닐화에는 두 가지 가능한 경로가 있습니다: (a) 현장에서 생성된 아렌의 친핵성 종 및 (b) 아렌의 친전자성 종 실용성 측면에서 전자의 경로는 좁은 기질 범위로 인해 제한되는 반면, 후자의 경로를 통해 디셀레니드를 활성화시키는 새로운 방법의 개발은 매우 바람직합니다.

좋은 기능을 제공하지만 이전에 사용된 방법 중 일부는 사전 기능화된 커플링 파트너, 비친환경 용매, 과도한 유기셀레늄 소스, 제한된 기질 범위, 긴 반응 시간 및 높은 반응 시간과 같은 적용 가능성/지속 가능성 측면에서 제한 사항과 관련이 있습니다. 온도, 낮은 원자 경제, 전이 금속 촉매, 악취 시약 및 다단계 공정.

반면, 녹색 염소화제인 트리클로로이소시아누르산(TCCA)48은 안정적이고 저렴한 시약으로 수영장 소독용 상용 제품에서 흔히 볼 수 있습니다49. 높은 친전자성 염소 함량과 취급 용이성으로 인해 산화 반응뿐만 아니라 유기 화합물의 염소화를 위한 여러 반응에서 효율적인 염소 공급원으로 사용됩니다50.