近日，陈铁桥教授团队在中科院一区Top期刊《ACS Catalysis》（IF = 13.7）发表题为“Pd/Cu-Catalyzed Synthesis of Internal and Sila-Ynones by Direct Selective Acyl Sonogashira Cross-Coupling of Carboxylic Acids with Terminal Alkynes”的研究论文，海南大学2019级硕士研究生刘雪为论文第一作者，美国罗格斯大学Michal Szostak教授与海南大学陈铁桥教授为论文的通讯作者。
炔酮是一类重要的有机化合物，广泛应用于生物和材料等领域；炔酮也是构建复杂分子特别是氧杂环和氮杂环的有效合成砌块。因此，开发简单、绿色、高效合成炔酮的方法是有机合成研究的热点之一，目前取得了巨大的进展。其中，末端炔烃的酰基化反应是合成炔酮的一种重要方法，该类反应一般使用芳基卤和芳基磺酸酯等与CO作为芳基源，这些芳基试剂一般需要预先合成，CO的使用也会导致操作的困难和安全方面的问题。酰卤也广泛地用作酰基化试剂，然而由于酰卤的不稳定通常需要比较苛刻的反应条件和低的官能团兼容性。
羧酸来源广泛，廉价易得，具有稳定、低毒、易储藏等特点，被广泛地应用于有机合成。陈铁桥教授团队利用Pd/Cu协同催化促进羧酸与末端炔烃发生酰基化的Sonogashira偶联，高效率地合成了炔酮化合物。研究发现，在氮气氛围下，以Pd(dppp)Cl2/ CuCl为催化剂, dppe为配体，NaHCO3为碱,酸酐(Boc)2O为羧酸的在线活化试剂，环己烷为溶剂，苯甲酸与苯乙炔在120 ℃的条件下反应12小时，能以94%的GC收率生成目标炔酮。与此同时，作者对反应的底物适用性展开了探索，芳香族和脂肪族羧酸都能与各种末端炔烃偶联，以良好至高的产率得到炔酮化合物。更重要的是，该反应可以应用于生物活性羧酸的直接修饰。阿达帕林是一种用于治疗痤疮、丘疹和脓疱的临床药物，这种药物可以很容易地与苯基乙炔和硅烷基乙炔发生反应，分别以70%和83%的收率生成目标化合物。胡椒酸、三甲氧基没食子酸和烟酸，也能以高产率得到预期产物。丙磺舒在临床上用于减轻尿酸盐结节的形成来减少关节损伤。虽然丙磺舒具有缺电子的特性，但在该策略下其能与硅烷基乙炔偶联生成目标产物。该反应条件可以用于抗炎镇痛剂药物的合成：将4-F苯甲酸与(4-乙基苯基)(甲基)磺胺偶联，然后再简单氧化，以74%的总产率得到相应功能分子。
总的来说，陈铁桥教授团队发展了一例Pd/Cu协同催化羧酸与末端炔烃发生酰基化的Sonogashira交叉偶联，高效率地合成内部和硅炔酮化合物。该反应使用廉价易得的羧酸为酰基源，底物适用范围广，官能团耐受性强，能够应用于羧酸药物分子的修饰和克级规模放大。该策略能够合成多种炔酮化合物，为该类化合物的合成提供了一种高效的方法，同时也极大地拓展了羧酸在化学合成和催化中的应用范围。
该研究工作得到了海南省重点研发计划（ZDYF2020168）与国家自然科学基金（21871070）的支持。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c06205
