具有重要生物活性的小分子往往含有杂环子结构，其中含氮杂环出现的频率最高，杂环的种类也最丰富。因此，发展高效的含氮杂环的构建方法一直是有机合成研究的热点，在现代药物研发过程中发挥了重要的作用。近年来，钯催化的异腈插入反应受到越来越多的关注，极大地丰富了异腈这类结构特殊的化合物在有机合成中的应用。但是，在大部分的环化反应中，异腈仅仅是作为C1合成子参与反应，异腈基团中的氮原子并没有参与杂环的构建。而利用官能化异腈的策略，让异腈分子内的官能团进一步和异腈插入所产生的亚胺钯中间体反应，进而环合，这样异腈基团中的氮原子就参与了含氮杂环的构建。这一策略充分利用了异腈相比较一氧化碳CO所具有的结构上可以多样性官能化的独特优势，可以极大地丰富所构建含氮杂环的结构多样性。 

　　中科院广州生物医药与健康研究院朱强课题组长期以来一直从事利用官能化异腈的策略，为结构丰富多样的含氮杂环的合成提供了新颖高效的合成方法。他们将酰胺官能团和异腈连接，分别合成了多取代噁唑环（Chem. Eur. J. 2014, 20, 11220）、2,2’-双噁唑杂环（Org. Chem. Front. 2014, 1, 1285）；从联芳基异腈出发，通过钯催化或者自由基途径的环化反应，合成多取代的异喹啉和氮杂菲（Org. Lett. 2014, 16, 2546; J. Org. Chem. 2015, 80, 2223; Org. Chem. Front. 2017, 4, 1768）；将叠氮作为官能团和异腈连接，通过自由基途径，合成了一系列三氮唑并喹喔啉骨架化合物和2-位取代的苯并咪唑类衍生物（Chem. Commun. 2017, 53, 1305; Org. Lett. 2017, 19, 3223）；将烯烃作为官能团和异腈连接，合成了5/6/7元环内亚胺（Org. Lett. 2017, 18, 3074）；利用色胺衍生的异腈类底物通过钯催化的亚胺基环化反应，成功合成了一系列b-咔啉类化合物（Org. Lett. 2017, 19, 5577）。最近，朱强课题组又以2-异氰基-2,3-二芳基丙酸酯为官能化的异腈原料，通过配体和反应条件的调节，成功地实现了钯催化的选择性碳氢键活化/亚胺基环化反应，可以高选择性合成不同的环状亚胺产物。当使用大位阻的ⁿBuAd₂P作为配体时，得到的是含有季碳中心的六元环的3,4-二氢异喹啉衍生物；而使用双膦配体DPPB时，则得到五元环的1,1-双取代的1H-异吲哚结构。在暨南大学的李娟教授的帮助下，通过DFT计算证实了这一配体控制的选择性反应是反位效应的结果。这一成果在线发表在《有机化学快报》上。

　　这些项目得到了国家自然科学基金项目和广东省科学基金的资助。 

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　　官能化的异腈用于含氮杂环的合成