胺是广泛存在于药物及天然产物等生物活性分子中的基本结构，在分子设计和药物研发研究中扮演着重要角色。其中，脂肪族胺虽然长年被用作有机合成的起始原料，但将氨基替换为其他官能团的脱胺化反应的开发依然困难，特别是对于α位具有大位阻取代基的α-三级胺，其直接转化方法尚未建立。
九州大学研究生院药学府的辻汰朗研究生（研究当时）、福元良空研究生、针尾Takara研究生，药学研究院的大泽步讲师、大岛孝志主干教授，高等研究院的矢崎亮副教授，以及名古屋工业大学生命与应用化学类的林干大助教等人的研究团队，全球首次成功开发出从大位阻的α-三级胺一步直接催化合成化学上独特的中间体——二氮烯（具有氮-氮双键的化合物）的新方法。这意味着确立了以α-三级胺为起点的脱胺化转化的新合成基础。相关研究成果已发表在期刊《Nature Communications》上。
图1 合成图解：开发经由催化性二氮烯合成的大位阻胺脱胺化反应（供图：九州大学）
研究团队全球首次成功开发出一种组合金属催化剂、氧化剂和碱，从大位阻的α-三级胺一步合成二氮烯的催化反应方法。在既往方法中，二氮烯的合成被认为需要多步或使用爆炸性试剂，但在此方法中，可以在温和条件下快速且高效地获得二氮烯。此外，通过调整不同结构的胺各自的当量比，研究团队还成功合成了具有不同取代基的二氮烯。
所获得的二氮烯在热或光等温和刺激下会释放氮分子，作为生成烷基自由基的自由基前体发挥作用。由此，实现了能够从胺向碳-卤素、碳-氧、碳-碳等多种官能团转化的脱胺反应。此外，该反应还可应用于Fmoc固相肽合成，且已成功合成出二氮烯肽。
通过反应机理解析，研究提示此前应用实例较少的、源自脂肪族胺的氨基自由基物种在反应过程中生成，今后利用此类自由基发展分子转化反应的期待也日益高涨。
此次开发的催化性二氮烯合成法，作为一种以胺这一丰富且结构多样性强的原料为起点，可实现多种官能团转化的新型分子转化平台，具有极高的通用性。预计这将对药物研发研究中先导化合物的快速结构优化以及新材料的高功能化设计等应用起到加速作用。
今后，该方法预计将在利用氨基自由基的新反应开发、向更复杂分子群的拓展、在肽及高分子材料等中的应用等多个方面产生广泛影响。此次的研究成果作为新一代分子编辑技术，将为有机合成化学的发展做出重大贡献。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Catalytic Diazene Synthesis from Sterically Hindered Amines for Deaminative Functionalization
DOI：10.1038/s41467-025-61662-9
