洋葱水提取物催化串联C???N/C???C键构建多取代吡咯衍生物的绿色合成及其抗氧化活性研究

研究人员针对传统吡咯合成方法效率低、环境不友好的问题，开发了洋葱水提取物催化的串联反应体系，通过enaminone-Michael加成-分子内环化策略，高效构建了27种多取代吡咯衍生物(6a-6y)，最高产率达97%。其中6h展现出优异抗氧化活性(IC50 1.58×10?4 M)，为绿色药物合成提供了新思路。

　　

在药物化学领域，多取代吡咯骨架因其广泛的生物活性备受关注，但传统合成方法常面临反应步骤繁琐、有机溶剂用量大、催化剂昂贵等问题。随着绿色化学理念的普及，开发环境友好的高效合成策略成为研究热点。洋葱作为常见食材，其水提取物中含有丰富的硫化物和酚类物质，近年来被发现具有潜在催化活性，这为开发新型生物催化体系提供了可能。

Loganathan Selvaraj团队在《Journal of Heterocyclic Chemistry》发表的研究中，创新性地采用洋葱水提取物作为生物催化剂，通过"一锅法"串联反应实现了多取代吡咯的高效构建。该研究主要运用了三大技术方法：(1) 洋葱水提取物催化下的enaminone(烯胺酮)形成反应；(2) Michael加成-分子内环化串联反应；(3) 单晶X射线衍射确定产物绝对构型。研究选用1,3-二酮(1)、伯胺(2)和β-硝基烯烃(3)作为模型底物，建立了一个包含27种化合物的样本库(6a-6y)。

研究结果显示：

1. 1.

   反应条件优化：通过系统筛选发现，水作为溶剂、室温反应12小时为最优条件，避免了传统方法中有机溶剂的使用。

2. 2.

   底物普适性研究：不同电子效应的芳香胺和β-硝基烯烃均能良好兼容，产物收率普遍高于85%，其中6d的分子结构通过单晶衍射确证。

3. 3.

   抗氧化活性评价：采用DPPH法测定发现，含强吸电子基团的化合物6h-6k、6x表现出显著活性，特别是6h的IC₅₀值(1.58×10^?4 M)接近阳性对照(1.80×10^?4 M)。

讨论部分指出，该研究首次将食品级催化剂应用于吡咯合成，其优势体现在：(1) 反应原子经济性高，避免了保护/去保护步骤；(2) 水相反应符合绿色化学原则；(3) 产物结构多样性好，便于构效关系研究。值得注意的是，洋葱提取物中的含硫成分可能通过可逆的硫醇-烯键相互作用促进中间体稳定，这为后续开发新型生物催化剂提供了重要启示。该工作不仅为抗氧化药物开发提供了新化合物库，更为绿色合成方法学树立了典范。