原子交换反应将环二芳基甲烷转化为二芳基醚

美国化学家开发了一种方法，通过在环二芳基甲烷和二芳基酮的核心框架中用氧原子取代碳原子来制造环二芳基醚。该方法使用了带有镍催化剂的磷化氢配体，可用于制造含有二苯并氮平基序的药物。

单个原子的变化可以引起化合物生物学性质的许多相应变化。改变原子的传统方法是从不同的组成部分开始重新构建分子。然而，从头开始合并一个小的变化，会占用分子中其他不涉及变化的部分的许多资源。他说，这既不合乎逻辑，也不经济琪李他来自爱荷华州立大学。

李对碳框架中原子替换的概念充满热情，她的团队设计了一个三步反应序列，将碳原子与氧原子交换，适用于循环二芳基甲烷和二芳基酮。首先，亚甲基被氧化成酮，然后通过拜耳-维利格反应插入一个氧，最后通过脱碳反应去除碳。

前两个步骤是已经建立的反应，所以李的重点是脱碳反应的主要问题。“虽然从文献来看，这可能是一个非常有先例的反应，但我们发现事实并非如此，因为文献中使用的镍催化剂实际上无法重新形成碳氧键。”所以我们把这个问题称为简化消除问题。”

为了解决还原性消除问题，该团队合成并测试了18种与镍催化使用的磷化氢基配体，并进行了广泛的机理研究。他们发现最有效的配体是在芳基主链上有两个四甲基三oxaphosphaadamantyl基团的双膦，与通常用于这种反应的环己基配体相比，它体积更大，电子含量更低。

这种单一原子变化的影响在药物化学中是有用的。李解释说，将一个碳换成一个氧改变了分子的极性，因为氧的电负性使碳-氧键极化，这导致了分子溶解度和静电图的变化。从CH₂to O在该位点引入了两个孤电子对，这可能会导致排斥，因为孤电子对比C-H键更分散，所以最终它会影响分子与其目标之间的分子间相互作用，”她补充道。

大卫•里斯他是英国剑桥Astex制药公司的有机化学家，他很高兴看到这项新研究，并说这“是一个令人鼓舞的例子，学术研究朝着一步原子交换转化的登月挑战迈出了一大步”。