近期，化学系许斌教授团队在Cell子刊iScience上发表了题为"From Isocyanides to Iminonitriles via Silver-Mediated Sequential Insertion of C(sp3)-H Bond"的异腈化学最新成果(iScience2019,21, 650-663)。古天乐代言太阳集团化学系为第一作者单位和通讯单位，硕士生迟惠文和李浩为该工作的共同第一作者，许斌教授和谭启涛副教授为通讯作者。Cell期刊是与science，nature并列的世界三大主刊之一，主要关注生命科学。iScience是由Cell公司出版的综合性期刊，提倡跨学科研究并推进其研究领域发展，主要发表包括生命科学、物理学、地球学以及环境科学在内的创新性基础和应用研究。
许斌教授团队一直致力于高选择性的惰性化学键官能团化反应研究,,发展廉价高效的有机合成新方法，并将其应用于生物医药及材料科学等领域。
异腈（isocyanide）是一类非常重要的有机合成子，在有机化学和药物合成中得到了广泛应用。近年来，许斌教授团队在异腈化学领域开展了系统研究，在基于异腈配体的惰性键活化（Angew. Chem. Int. Ed.2017, 56, 3961；Angew. Chem., Int. Ed.2015, 54, 8795；Org. Lett. 2014, 16, 5294）、氰基化反应（Org. Lett. 2012, 14, 4614；J. Org. Chem. 2014, 78, 3228）、N-H/O-H键的插入反应（Org. Lett. 2014, 16, 2342；Chem. Commun. 2014, 50, 1465）、C(sp2)-H键插入反应（Chem. Commun. 2014, 50, 13485；Org. Chem. Front. 2016, 3, 516）、C(sp)-H键插入反应(Org. Lett. 2019, 21, 1593)等方面取得了一系列原创性研究结果，高效构建了多个具有生理活性的含氮杂环化合物分子库。并应邀就异腈参与的碳-氢键官能团化反应，在英国皇家化学会的《化学会评论》上，发表封面文章(Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 1103)。
本次课题组在异腈研究方面又取得了新的突破。利用银试剂作催化剂及DDQ作为氧化剂，实现了异腈对惰性的杂原子邻位的C(sp3)-H键的连续插入，合成了一系列此前难于得到的氰基亚胺类化合物。通过ESI-MS/MS质谱技术证实了产物氰基亚胺结构中的氰基（CN）及亚胺结构（C=N-R）均来自异腈。该方法避免了使用剧毒的无机氰化物，可高效构建具有叔碳中心的复杂分子。研究结果表明，相关氰基亚胺类分子可以高效转化为多个具有生物活性的分子。同时，利用该方法对材料分子进行结构修饰时发现，氰基亚胺是一类具有重要潜力的聚集诱导发光源（AIEgen），该性质使得该类结构在生物检测和成像、细胞器染色、病原体识别等领域具有重要潜力。该工作为异腈在C(sp3)-H键官能团化方面的一个重要突破，尤其适合对复杂生物活性分子及材料分子进行后期官能团化修饰(Late-stage functionalization)。
与此同时，课题组还成功实现了异腈对开链醚的C(sp3)-H键的官能团化反应。从简单易得的醚类化合物出发，合成了一系列较难获得的β-羰基-?-氰基亚胺类化合物,并可将其作为关键合成子用于生物活性分子及药物分子的高效合成 (Org. Lett. 2019,21, 9223-9227)。
研究工作得到了国家自然科学基金、上海市教委科研创新"非共识"项目以及上海一流研究生教育引领计划的大力资助和支持。
论文链接：
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30438-9.
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.orglett.9b03590
