图 氟烷基卡宾对吲哚骨架和外围C−H键的分子编辑
在国家自然科学基金项目（批准号：22331004、22371035）等资助下，东北师范大学毕锡和团队在氮杂环多样性分子编辑方面取得新进展。研究成果以“氟烷基卡宾对吲哚的可调控分子编辑（Tunable molecular editing of indoles with fluoroalkyl carbenes）”为题，于2024年3月5日发表在《自然‧化学》（Nature Chemistry）杂志上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41557-024-01468-2。
从结构简单的有机小分子出发，通过精确的外围编辑（peripheral editing）和骨架编辑（skeletal editing）来构建结构多样性的有机化合物是有机合成化学的核心内容之一。吲哚是药物分子和天然产物中最常见的含氮杂环之一，被视为骨架编辑的理想底物。关于吲哚的分子编辑研究已经取得了很大的进展，但目前已报道的外围编辑和骨架编辑通常依赖于不同的反应策略和起始原料，具有较大的局限性。
针对上述问题，该团队以氟烷基-N-邻三氟甲基苯磺酰腙原位生成氟烷基卡宾为工具，通过对过渡金属催化剂、添加剂、温度等反应参数的优化，选择性地实现了吲哚的骨架“一碳”插入反应、C3−H键偕二氟烯基化反应、2,3-环丙烷化反应及串联的2,3-环丙烷化/N1−H键偕二氟烯基化反应，从而达到了对吲哚核心骨架和外围C−H键的多样性分子编辑的目标，合成了一系列结构多样的含氟氮杂环化合物。该研究为吲哚分子的骨架改造和外围C−H键修饰提供了新途径。