【有机】合成纳米小人

Z3lj 曾说过：

  化学は芸術である ! ! !

前段时间水群的时候，看到一篇论文（本文在网上能搜到）：

这位教授合成了一个纳米小人（NanoKid）并给出了合成过程。

今天我就粗略地分析一下这个合成的反应细节。

先来看看NanoKid上半身的合成机理。

由于是良好的亲核试剂又是良好的离去基团，所以第一步确定“胳膊”的取代位点，之后第二步用3,3-二甲基丁炔（“胳膊”）在催化剂下取代。

第三步用到了丁基锂进行锂卤交换增长碳链，之后用酰基化试剂（DMF）引入键。

第四步成了一个五元环，但不是1,3-偶极环加成反应，因为没有1,3-偶极体。这一步由于有（酸促）又去了，所以进行的是缩醛反应，有机理：

第五步又用丁基锂进行锂卤交换，之后加入1,2-二碘乙烷，总体反应性上类似于第三步，但为什么要这么做呢？Up觉得可能是位阻原因（芳环在空间位阻邻位部分存在下的反应性差）。毕竟在杂质中寻找产物应该是挺痛苦的。。。

接下来是NanoKid下半身的合成机理。

第一步是硝基苯胺的酸促溴化，由于硝基的空间位阻大于氨基，故2,6-取代产物为主产物。

第二步去氨基，为达到这一目的，author采取胺与酸性亚硝酸盐的反应，遵循以下机理：

由于中的电子与苯环电子中的共轭效应显著，则苯的重氮化合物很稳定，一般在>50℃ 的条件下才会分解，这里面是酸促反应（关于反应条件的问题，此处暂时保留个人意见），且乙醇作为LB使苯正离子去正电荷，形成这一步产物。

注：胺与的反应与羰基和胺生成亚胺中间体的反应类似。

第三步用（氯化亚锡）还原苯环上的硝基成氨基，THF/EtOH作溶剂便于后处理（author在这一步没有加酸，若是水作溶剂的话直接水解了，可能会很麻烦）。

注：这一步机理以后会补充；要是我的话我可能会催化氢化（或许这样更容易理解，但更低效）。

第四步类似于第二步，只不过最后用的lp进攻碳正离子空轨道得这一步的产物（从略）。

第五步与第六步，用经典的催化剂催化Sonogashira偶联反应，将上一步产物先与一当量三甲基硅基乙炔反应，之后与两当量1-戊炔反应。由于碳卤键反应活性碘代芳烃 > 溴代芳烃，所以碘先被取代，溴再被取代。

最后再次使用Pd/Cu催化方案完成合成。

顺便一提，author还给出了不同的“头型”的设计：

总而言之，化学是门艺术！！！（ 化学は芸術である ! ! !）

（2023年2月10日）