北京时间10月28日，国科大杭州高等研究院研究员张夏衡团队最新成果以“Direct deaminative functionalization with N-nitroamines”为题发表于Nature。该研究创新性地提出了一种安全、通用、高效的新型脱氨官能团化平台，能够高效地将惰性芳香族碳-氮键直接转化为多种重要化学键（包括碳-卤素键、碳-氧键、碳-氮键及碳-碳键等）。该方案仅需使用实验室中常见普通的试剂，即能高效实现目标产物公斤级的规模化合成，有望改进工业领域140年来沿用的传统工艺。
这篇论文从投稿到录用仅一个多月，从投稿到见刊仅不到50天，而且一经发表得到了国内外广泛的关注。从公布的Peer Review File上可以看到，审稿人一致认为张夏衡团队的研究是一项合成价值突出、创新性高、实用性强的杰出工作，有望在学术研究和部分工业应用领域产生广泛影响。一位审稿人写道：“这个研究在反应的新颖、催化剂的创新上并没有任何突破，这应该是几十年前就应该发现的研究。可惜事实并非如此！因此作者值得充分的赞扬。”作为审稿人之一的国际制药巨头辉瑞公司高级研发总监Scott Bagley给予评价：“true tour de force”（法语：真正的杰作）。
美国化学会的《化学与工程新闻》（C&EN）对此工作进行了专题报道。马克斯·普朗克煤炭研究所的Tobias Ritter教授评价称，这是一篇罕见的“一经发表，人们就能并且会去使用”的论文。他指出，该方法原料易得、操作简单，且能合成农化和制药公司感兴趣的分子，认为它“看起来非常稳健和实用。
我们再来看下这篇文章的核心创新点。
1.提出了全新的直接脱氨官能团化策略
传统方法依赖重氮盐作为中间体，存在稳定性差、易爆炸、高风险等问题。本工作创新性地通过形成N-硝胺中间体，实现了芳香胺C–N键的直接转化，避免了重氮盐的使用，显著提升了操作安全性。
2.实现了广泛的官能团转化
该方法能够将惰性芳香C–N键转化为多种重要化学键，包括：碳–卤键（C–Br, C–Cl, C–I, C–F）；碳–杂原子键（C–N, C–S, C–Se, C–O）；碳–碳键（C–C）。展示了极高的官能团兼容性和底物普适性。
3.具备优异的底物适用性与实用性
适用于几乎所有类别的药用相关杂芳胺，以及电子结构和空间位阻各异的苯胺衍生物，不受氨基位置限制。使用常见、廉价的实验室试剂，操作简便，并可实现公斤级规模合成，具备工业化潜力。
4.开发了一锅法脱氨交叉偶联策略
将脱氨反应与多种过渡金属催化反应（如Negishi偶联、Buchwald-Hartwig反应、光氧化还原催化等）结合，实现一锅多步转化，简化合成步骤，提高合成效率。
5.对传统工艺的颠覆性改进
有望替代沿用了140年的Sandmeyer反应及相关重氮盐工艺，为制药、材料等领域提供更安全、经济、绿色的合成路径，具有重要的工业应用前景。
图1：芳香胺的直接脱氨官能团化反应
图2：脱氨官能团化的底物适用范围
