从查尔酮（chalcones）和O-磺酰羟胺（O-sulfonyl hydroxylamines）的三氟醋酸盐（triflic acid salts）出发，通过一锅法合成4-氰基噁唑（4-cyano-oxazoles）

《Tetrahedron》：One-pot synthesis of 4-cyano-oxazoles from chalcones and triflic acid salts of O-sulfonyl hydroxylamines

4-氰基嗪唑的合成方法研究：通过三氟酸酯盐作为氮源，在铁催化和空气条件下，一步法从香豆素合成4-氰基嗪唑，具有高效、广谱底物适用性和无需额外添加剂的特点。

　　

Jiajing Hong|Zhenyu An|Qiuxian Bai|Zhenjie Qi|Wenxue Li|Yafeng Liu

宁夏民族大学化学与化学工程学院，中国宁夏银川750000

摘要

本文开发了一种利用O-磺酰羟胺的三氟醋酸盐从查尔酮合成4-氰基噁唑的通用方法。该一步法通过氮原子的形式插入实现了C-N和C=N键的生成。该方法具有高效性、广泛的底物适用范围，并且不需要额外的添加剂。

引言

4-氰基噁唑骨架是一种独特的杂环结构，存在于许多海洋天然产物和潜在的药物候选分子中，表现出广泛的生物活性[1]。例如，化合物A显示出对抗HPV-11的复制抑制作用[2]，化合物B具有很强的抗癌特性[3]，化合物C在细胞实验中对人类巨细胞病毒（HCMV）具有抗病毒活性（图1）[4]。因此，开发这种骨架的新合成策略仍然具有重要意义。然而，目前针对4-氰基噁唑骨架的简洁合成方法仍然相对有限。 近年来，Pankova[5]报道了一种通过(E)-2-氰基-3-(噻吩-2-基)丙烯酸酯的环扩张来合成具有荧光特性的4-氰基噁唑的两步法，其中使用了PhthNNH2作为氮源（方案1A）。受此工作的启发，我们试图开发一种更简单、更高效的4-氰基噁唑合成路线。最近发现，O-磺酰羟胺的三氟醋酸盐是一种多功能NH2/NH前体，可以促进多种转化反应，包括直接的芳烃C-H胺化、烯烃双官能化、硫醇氨基氧化和硫酰化[6]。2017年和2021年，Jiao等人[7]和Morandi等人[8]分别展示了其在自由基芳香胺化和铁催化烯烃双官能化中的应用（方案1B）。2022年，Yan报道了一种无需催化剂的合成1,4,2-二噻唑的方法，该方法使用异硫氰酸酯和羟胺的三氟醋酸盐[9]。2023年，Yan等人和Wahl等人还报道了使用FeBr3或O-甲磺酰羟胺（无需FeBr33]OTf作为氮源，从而高效合成4-氰基噁唑（方案1D）。

结果与讨论

我们以(E)-2-苯甲酰-3-苯基丙烯腈（1a）和[MsONH₃]OTf（2a）作为模型反应开始了这项研究。反应在FeBr₂作为催化剂和CH₃CN作为溶剂的条件下进行，在空气中进行，得到了目标4-氰基噁唑产物3a，产率为37%（表1，条目1）。随后，我们评估了几种O-磺酰羟胺的三氟醋酸盐，发现2a是最有效的氮源（表1，条目2-4）。

结论

总之，我们开发了一种从查尔酮出发，利用O-磺酰羟胺的三氟醋酸盐，通过氮原子的形式插入到底物分子中，一步合成有价值的4-氰基噁唑的方法。该方法在温和、无添加剂的条件下进行，操作简单，并且对官能团具有广泛的耐受性，能够以中等至良好的产率获得目标产物。

通用方法

所有化学品均从商业渠道购买并按原样使用。产物通过200–300目硅胶的快速色谱法进行纯化。¹H NMR和¹³C NMR谱在Bruker 400M仪上使用CDCl₃作为溶剂进行测量。¹H NMR和¹³C NMR化学位移以δ值（ppm）表示，以四甲基硅烷（TMS）为内标。NMR峰的多重性定义为：s = 单峰，br s = 宽单峰，d = 双峰，t = 三峰，q = 四峰，m = 多重峰；耦合...

CRediT作者贡献声明

Zhenjie Qi：撰写 – 审稿与编辑。Wenxue Li：撰写 – 审稿与编辑，实验研究。Yafeng Liu：撰写 – 审稿与编辑，项目管理，实验研究，资金筹集，概念构思。Qiuxian Bai：撰写 – 审稿与编辑。Jiajing Hong：撰写 – 初稿，方法学设计。Zhenyu An：撰写 – 审稿与编辑

未引用参考文献

[11].

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可根据请求提供。

致谢

我们感谢宁夏重点研发计划（2022BSB03052）和宁夏自然科学基金计划（2023AAC03204）的支持。