含氮化合物在上市的药物分子中占据很大比重，发展此类化合物的高效合成方法对改进药物生产工艺以及推动新药研发具有重要意义。张淳教授课题组与北京大学药学院焦宁教授课题组合作利用分子编辑合成策略开发了两种氮插入的合成方法，实现高效合成相应含氮生物活性分子片段。相应成果分别发表于《nature communications》和《Angew. Chem. Int. Ed.》。

图1. 氮插入扩环（或链延长）反应研究

含氮非芳香杂环是多种药物的母核结构，但是此类化合物往往需要多步合成才能制备，并且合成过程容易产生难以分离的副产物或无法避免使用苛刻的反应条件（图1a）。针对开发此类化合物的新颖合成方法，作者采用分子编辑策略，实现将含氮片段嵌入到烷基芳烃的Csp2-Csp3键中，从而高效合成含氮非芳香杂环（图1b）。合成应用研究证实了此项研究成果可以实现使用更易得的原料和更容易操作的反应条件合成相应生物活性分子（图2）。该项成果发表于《nature communications》（Nat. Commun. 2024, 15, 6016.）。

邻氨基苯乙醇和邻氨基苯乙胺是多种生物活性分子的核心片段，从分子骨架分析，利用异色满和四氢异喹啉发生开环反应是合成以上化合物的理想方法之一。但是，以上转化需要在存在更活泼化学键的情况下选择性断裂惰性化学键，因此较难实现此类反应（图3a）。作者通过利用分子编辑策略形成关键亚胺中间体，并通过进一步的重排反应完成高键能化学键优先断裂，从而实现利用简单易得的原料合成高附加值的生物活性分子片段（图3b）。相应成果发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202401318.）。