C-C和C-N键的氧化脱氢：获得多种（二氢）杂芳族化合物的便捷方法

氮杂芳烃形成一类重要的化合物，可以在天然产物，合成药物，结构单元等中找到。在用于合成氮杂环的各种策略中，氧化脱氢是非常有效的。该综述讨论了C-C和C-N键的各种氧化脱氢策略，以从它们相应的杂环底物产生氮杂芳烃。该策略分类在促进这种转化的试剂的化学计量和催化用途下。还讨论了这些策略在氮杂芳烃天然产物和合成药物中间体的合成中的应用。

关键词： 有氧氧化; bioinspired Flavin模仿; 氮杂芳烃; 有机催化; 氧化脱氢

由于它们存在于生物活性天然产物和活性药物成分中，氮杂环和杂芳族化合物形成了一类重要的化合物[1]。到目前为止，已发现多种此类化合物，并且已在各种疾病模型中对其治疗潜力进行了彻底研究[2]。例如，噻唑和恶唑存在于各种生物活性天然产物，有机染料和医药中间体中[3-6]。取代的苯并咪唑在兽药中作为驱虫剂发生，并用于过多的人类治疗领域，如精神病学，溃疡，高血压，癌症等[7-10]。。喹唑啉类和喹唑酮类是在生物活性生物碱中获得的，例如罗丹宁A，色胺酮等等（图1）[11,12]。喹唑啉衍生物可作为表皮生长因子（EGF）和酪氨酸激酶受体的潜在抑制剂，同时还具有抗菌，抗结核和抗病毒特性[13-16]。最后但并非最不重要的是，1,4-二氢吡啶类作为钙通道阻滞剂，如硝苯地平和尼卡地平，被发现是有效的化疗药物和抗高血压药物[17]。

因此，为了满足它们的生物学有用性，据报道各种合成方法可以获得这些分子[18]。多组分反应是用于产生各种氮杂环的关键合成策略之一，随后这些杂环的芳构化提供了相应的杂芳族衍生物[19]。。氮杂环的芳构化主要通过含氮原子的环的脱氢来促进。脱氢策略是原子经济，有效且可持续的方法，以获得含氮杂芳族分子。它们可以通过金属（如铱，钌，铝等）介导的过程（在没有氢受体的情况下）或在适当的氧化剂存在下通过氧化脱氢来实现。

在不存在氢受体的情况下，在脱氢后，氢以H 2 ↑ 释放。已经利用诸如铱钳形复合物，CuAl 2 O 3，羟基磷灰石结合的钯和氢化钌络合物的催化剂来促进这种转化[20-25]。

相比之下，氮杂环的氧化脱氢由氧化剂介导，氧化剂与杂环的氮官能团螯合，并通过消除促进脱氢（路径a'）。脱氢有时基于氧化剂的脱氢能力以及杂环底物中合适的酸性质子的存在而导致部分完全芳构化（路径b'，方案1）。为了参加更环保的合成，最近报道了金属催化和有机催化的好氧氧化脱氢策略。

该综述将讨论通过试剂，催化剂以及在化学计量氧化剂存在下或在需氧条件下氮杂环的氧化脱氢的各种技术。