近日，betway西汉姆联化学化工学院陆红健教授团队在国际著名期刊Journal of the American Chemical Society上发表题为《Visible-Light-Induced Nitrogen-Atom Deletion of Unactivated Secondary Amines》的最新研究成果。
Figure 1.光“点亮”氮原子删除
单原子删除已成为一种强大的C−C键形成策略，但现有方法主要局限于苄位底物，限制了其更广泛的合成应用。本文开发了一种实用且广泛适用的单原子氮删除（SADN）策略，该策略利用可见光激发和市售试剂DPPH实现。这种光诱导方法克服了底物范围方面长期存在的限制——特别是对苄位位置的约束——并能够对多种非活化仲胺进行高效的SADN反应。该转化有以下三大特点：1.它以大量存在的烷基胺作为亲核烷基供体，与成熟的C-N键形成方法相结合，为构建具有挑战性的C(sp3)-C(sp3)键（包括1°−1°、1°−2°、1°−3°、2°−2°和2°−3°连接）提供了简捷途径。这一方法为从简单前体构建复杂分子架构提供了一种新的逆合成逻辑；2. 从骨架编辑的角度看，该策略能够实现结构多样的N-杂环的环收缩反应，产生一系列广泛的氮原子删除框架——包括碳环、杂环、螺环和桥联双环——涵盖了不同的环尺寸和连接方式。其操作简便性、高官能团耐受性和广泛的底物范围，使其非常适用于生物活性分子的后期修饰与合成；3. 在机理上，首次证明可见光可以直接激发异二氮烯中间体，从而将反应路径从氮原子插入重导向为选择性氮原子删除。这一发现为控制异二氮烯的反应性引入了一种新的光化学策略，并为未来开发基于氮原子的多样化转化奠定了基础。
Figure 2.链式仲胺的氮原子删除
Figure 4. 编辑以及合成生物活性分子
Figure 5. 机理研究
总体而言，这项工作为非苄位C-C键的构建建立了一个通用平台，推进了基于氮的骨架编辑，并通过可见光照射为反应性控制提供了一个新颖的机理框架。预计这一策略将在有机合成、药物化学和化员工物学领域具有广泛的用途。
该论文第一作者为betway西汉姆联化学化工学院2025级博士研究生季豪杰，其他作者为2024级硕士研究生臧俊颖以及2025年博士毕业生马盼盼，通讯作者为陆红健教授。本研究得到国家自然科学基金（22271148）项目资助。