Angew. Chem. ：电活化硝基甲烷一步构建异噁唑啉醛肟

异噁唑啉是一类非常有用的五元杂环化合物，普遍存在于天然产物、药物、农药及功能分子中，开发绿色高效的异噁唑啉类化合物合成方法具有十分重要的意义。近些年，有机电合成作为一种绿色高效的合成方法，取得了迅猛的发展，并受到了越来越多的关注。
近日，青岛大学的张月霞副教授和傅爱萍教授合作，成功将电合成方法应用于异噁唑啉类化合物的高效合成，发展了一种通过电活化硝基甲烷在温和条件下一步构建异噁唑啉醛肟的方法。这是首例一步合成异噁唑啉醛肟的报道，之前报道的合成方法需要四步。该方法由价廉易得的硝基甲烷和烯烃一步构建异噁唑啉醛肟，硝基甲烷经电活化不仅构筑了异噁唑啉杂环骨架，同时提供了肟官能团。该合成方法具有反应条件温和、原子经济性和步骤经济性高、底物范围广、立体选择性高、可放大量等优点。
 
 
在优化得到的最优反应条件下，作者对烯烃的底物范围进行了考察。结果表明该反应底物范围广：各类芳基取代的末端烯烃、烷基取代的末端烯烃、环烯烃、1,1-二取代烯烃以及1,2-二取代烯烃都能以中等至较高收率生成异噁唑啉醛肟。同时该反应具有很好的官能团耐受性，能够耐受酯基、酰胺基、亚砜基、砜基、硅基、胺、醚和硫醚等。该反应具有很好的应用潜力，放大至克级规模，仍可以以63%的收率（1.48 g）得到异噁唑啉醛肟。异噁唑啉醛肟是优良的合成中间体，可在温和的条件下转化为相应的腈（7）、酰胺（8）、酯（9）、α-氯代肟（10）、腙（11）以及磺酰胺（12）。作者进一步通过α-氯代肟10与烯烃/炔烃间的Click 反应以高收率（90-98%）合成了联异噁唑啉类化合物。此外，作者用该方法高效地合成了除草剂安全剂双苯噁唑酸（isoxadifen-ethyl）和杀虫剂合成中间体A 。随后，作者通过控制实验、动力学同位素效应（KIE）、循环伏安（CV）以及DFT理论计算对反应机理进行了深入的探究。提出了硝基甲烷经电活化可生成1,3-偶极离子中间体，该偶极离子中间体与烯烃发生[3+2]环加成反应，从而生成异噁唑啉醛肟的反应路径。论文信息Electrochemical Activation of Nitromethane to Construct Isoxazoline Aldoximes
Shuaiyu Ji, Dr. Lixing Zhao, Bingyang Miao, Meng Xue, Tao Pan, Zhichao Shao, Prof. Xin Zhou, Prof. Aiping Fu, Prof. Dr. Yuexia Zhang
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202304434