近日，海南大学化学工程与技术学院陈铁桥教授团队在国际TOP期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》（IF = 15.336）发表题为“Highly Chemoselective Transamidation of Unactivated Tertiary Amides by Electrophilic N–C(O) Activation via Amide-to-Acyl Iodide Re-Routing”的研究论文。海南大学为第一单位，海南大学2019级硕士研究生左冬旭和湖南大学2017级硕士生汪群为本论文的共同第一作者。
酰胺广泛存在于各类天然的和人工合成的功能分子中，研究酰胺C–N键的活化与转化，对于利用一般酰胺制备精细化学品、实现酰胺类药物等功能分子的晚期修饰和合成具有重要的科学意义和实用价值。由于酰胺C–N键的共振效应，酰胺的化学性质非常惰性，一般只与高活性的亲核试剂如M–H等化合物直接反应。陈铁桥教授团队利用酸与氧配位削弱酰胺键的强度，然后利用强亲核性的碘离子进攻羰基碳，刀剑合璧，在较为温和的条件下实现了惰性酰胺C–N键的在线活化与转氨化，通过活性酰碘的形成重构了酰胺类化合物的经典化学活性顺序，为惰性酰胺C-N键的活化提供了新的策略（图1）。
图1 惰性酰胺的酸/碘共催化转胺化反应（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
该反应底物适用范围广、化学选择性高。各种芳香的和脂肪的N,N-二甲基酰胺都表现出良好的反应效果，脂肪胺、芳香胺、一级胺和二级胺均能有效地参与化学反应。特别值得指出的是，该反应表现出良好的官能团耐受性：卤素（如氟、氯、溴、碘）可以在该反应体系很好的兼容；其他的官能团如烷基、甲氧基、硫醚、芳基、氰基、三氟甲基、亲电羰基、杂环和磺酰胺等都表现出良好的兼容效果。此外，顺式烯烃的构型在该反应体系中能够保持不变；在酯基与酰胺共存条件下，该反应也能表现出良好的化学选择性，只有酰胺选择性地发生转氨化反应；羧酸和二级酰胺在反应条件下也能够兼容（图2）。
图2 部分转胺化反应产物列举（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
除此之外，该反应能够应用于肉桂酸、4-苯并吡喃酮-2-羧酸、丙磺舒、非布索坦、布洛芬、没食子酸三甲醚多种药物分子酰胺衍生物的晚期修饰；该策略还能够应用于临床药物如扑热息痛（Paracetamol）、他米巴罗汀（Tamibarotene）、微管蛋白酶抑制剂（Tubulin inhibitor）没食子酸酰胺以及种子杀菌剂甲基呋喃酰胺（Fenfuram）的高效合成（图3）。
图3 临床药物和生物活性分子合成（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
该反应成功的关键是：1）酸/碘协同催化活化酰胺C–N键；2）离去的二甲胺具有强的碱性，更能与酸结合生成季铵盐并从甲苯中沉淀出来，促进化学反应平衡向正方向进行。该反应的成功实施不仅拓展了酰胺在有机合成中的应用范围，而且为惰性酰胺的活化与转化提供了全新的策略，这种全新的酰胺C–N键的活化方式将为有机合成提供强有力的工具。
陈铁桥，课题组长，海南大学C类高层次教师，教授，博士生导师，海南省生态环境厅突发环境事件应急专家，《当代化工研究》编委，《General Chemistry》编委，国际SCI杂志《Heteroatom Chemistry》 Academic Editor。从事有机磷化合物的合成与应用以及惰性化学键的活化与转化研究。自2011年以来，以第一作者和通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc. (4篇，2018年发表的JACS是以海南省科研机构为第一单位迄今为止仅有的1篇), Angew. Chem. Int. Ed. (2篇)等高水平国际期刊发表学术论文70余篇，被引2300多次，H-index为28。主持国家项目2项（其中面上项目是材料与化工学院历史上的第一项），省重点研发计划1项目，其它省部级项目2项。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202202794
