近日，南京大學化學化工學院陸紅健教授團隊在國際著名期刊Journal of the American Chemical Society上發表題為《Visible-Light-Induced Nitrogen-Atom Deletion of Unactivated Secondary Amines》的最新研究成果。

Figure 1.光“點亮”氮原子刪除

單原子刪除已成為一種強大的C?C鍵形成策略，但現有方法主要局限于芐位底物，限制了其更廣泛的合成應用。本文開發了一種實用且廣泛適用的單原子氮刪除（SADN）策略，該策略利用可見光激發和市售試劑DPPH實現。這種光誘導方法克服了底物范圍方面長期存在的限制——特別是對芐位位置的約束——并能夠對多種非活化仲胺進行高效的SADN反應。該轉化有以下三大特點：1.它以大量存在的烷基胺作為親核烷基供體，與成熟的C-N鍵形成方法相結合，為構建具有挑戰性的C(sp3)-C(sp3)鍵（包括1°?1°、1°?2°、1°?3°、2°?2°和2°?3°連接）提供了簡捷途徑。這一方法為從簡單前體構建復雜分子架構提供了一種新的逆合成邏輯；2. 從骨架編輯的角度看，該策略能夠實現結構多樣的N-雜環的環收縮反應，產生一系列廣泛的氮原子刪除框架——包括碳環、雜環、螺環和橋聯雙環——涵蓋了不同的環尺寸和連接方式。其操作簡便性、高官能團耐受性和廣泛的底物范圍，使其非常適用于生物活性分子的后期修飾與合成；3. 在機理上，首次證明可見光可以直接激發異二氮烯中間體，從而將反應路徑從氮原子插入重導向為選擇性氮原子刪除。這一發現為控制異二氮烯的反應性引入了一種新的光化學策略，并為未來開發基于氮原子的多樣化轉化奠定了基礎。

Figure 2.鏈式仲胺的氮原子刪除

Figure 3. 環狀仲胺的氮原子刪除

Figure 4. 編輯以及合成生物活性分子

Figure 5. 機理研究

總體而言，這項工作為非芐位C-C鍵的構建建立了一個通用平臺，推進了基于氮的骨架編輯，并通過可見光照射為反應性控制提供了一個新穎的機理框架。預計這一策略將在有機合成、藥物化學和化學生物學領域具有廣泛的用途。

該論文第一作者為南京大學化學化工學院2025級博士研究生季豪杰，其他作者為2024級碩士研究生臧俊穎以及2025年博士畢業生馬盼盼，通訊作者為陸紅健教授。本研究得到國家自然科學基金（22271148）項目資助。