基于机理和数据辅助新试剂设计合成方面取得进展

图 模块化重氮转移反应机理、活性预测模型和数据辅助设计合成的新试剂PSIA-II

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22122104、22193012、21933004）等资助下，中国科学院上海有机化学研究所薛小松团队与上海交通大学董佳家团队合作，在机理和数据辅助新试剂设计合成方面取得进展，相关成果以“模块化重氮转移反应的计算分析：反应活性预测模型与重氮转移试剂开发（Computational analysis of modular diazotransfer reactions for the development of predictive reactivity models and diazotransfer reagents）”为题，于2024年9月10日发表于《自然•合成》（Nature Synthesis），论文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-024-00633-2。

　　在有机合成化学领域，新反应、新试剂和新催化剂的发现往往依赖于大量的实验试错，仍具有一定的偶然性。近年来，机理和数据驱动方法在理性设计新试剂和新反应方面受到越来越多的关注。通过研究反应机制，揭示影响活性和选择性的关键因素，建立结构-活性-选择性的预测模型，有助于改变传统的试错模式，从而提高效率和降低成本。

　　上述研究团队以模块化重氮转移（MoDAT）反应为研究对象，首先通过机理研究揭示了伯胺对重氮转移试剂的亲核加成以及N-N键断裂为该反应的关键过程，建立了反应的活性预测模型，并在团队开发的含氟试剂数据库FluoBase（https://fluobase.siochemdb.com）辅助下，设计合成了兼具高活性和稳定性的新型重氮转移试剂PSIA-II。该试剂为淡黄色固体，可由商业易得的原料通过简单的三步反应制备，且能在常温常压下参与重氮转移反应，使用较为便利。研究表明，该试剂可用于部分天然产物或药物的快速修饰。