含氮杂环普遍存在于各种天然产物、功能材料和医药分子中，因此C - N键的形成一直以来是有机化学的研究热点。近年来，研究者们开发了很多过渡金属(Pd, Ru, Ni, Cu, etc.)催化体系用于构建C-N键。然而，C(sp³)-H/N-H氧化交叉偶联合成C–N或C=N键鲜有报道，发展一种简单、实用、绿色的C(Sp³)-H/N-H偶联方法是十分必要的。

针对这一科学问题，近日三峡大学周海峰教授研究团队以喹唑啉酮骨架的合成为例，探讨了一种简单催化体系的分子内C (sp³)-H/N-H氧化交叉偶联反应。该方法以2-(苄基氨基)苯甲酰胺类化合物为原料，通过I₂/DMSO介导的分子内氧化交叉偶联形成 C=N双键，该方法具有官能团耐受性好、产率高等特点。此外，该方法在克级反应中也能够得到90 %以上的产率。

通过系列控制实验，作者提出了一种可能的反应途径。(i) 2-(苄氨基)苯甲酰胺与碘反应生成碘代中间体I。(ii) 中间体 I 分子内消除释放HI，生成亚胺II。(iii) 中间体II分子内加成反应形成环合物III。(iv) 中间体III再与碘反应生成碘代中间体IV。(v) 中间体IV分子内消除释放HI，形成最终产物2a。该反应的关键在于HI可以被二甲基亚砜氧化再生成碘，从而完成催化循环。

周海峰教授研究团队发展了一种I₂/DMSO介导的分子C (sp³)-H/N-H氧化交叉偶联反应来构建 C = N双键，并以较高的产率获得一系列2-芳基喹唑啉酮类化合物。该方法无需过渡金属催化，条件简单，底物适用性广，并提出了可能的反应机理。可以预见，该合成策略将为含氮杂环的合成提供一种新的思路。

论文信息：

Access to 2-Arylquinazolin-4(3H)-ones through Intramolecular Oxidative C(sp³)−H/N−H Cross-Coupling Mediated by I₂/DMSO

Simiaomiao Wen,Yifan Du,Yiwen Liu,Xiaofeng Cui,Prof. Dr. Qixing Liu,Prof. Dr. Haifeng Zhou

European Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ejoc.202101187