JACS 重磅更新｜把酰胺直接 “剪掉氮原子” 变成酮！一种颠覆逆合成逻辑的骨架编辑新反应

酰胺的构建和转化绝对是有机化学中最频繁的化学反应，没有之一。酰胺键也是有机合成中最长遇到的官能团。蛋白质肽键、药物分子、高分子材料、天然产物里面到处都是。同理，化学家做合成，最擅长的也是构建酰胺键：

但反过来：把酰胺变成酮，这件事在传统有机合成中并不好做。

长久以来，酰胺制备酮有两条主流路线：

• Weinreb‑Nahm 合成：把普通酰胺做成，再和有机金属试剂（Li或Mg）加成。依靠螯合稳定四面体中间体，后处理水解释放酮，避免过度加成生成叔醇。

• 扭曲酰胺金属催化交叉偶联：通过扭曲酰胺的酰胺键，弱化 C‑N 键，过渡金属氧化加成，和芳基硼酸、有机锌等发生交叉偶联得到酮。

二者具有相似底层限制：均依赖外加外源亲核 / 偶联组分引入酮的一侧碳片段，无法直接利用酰胺自身完整碳骨架经分子内转化得到酮。

所以能不能不加这些“外源实际”，直接把胺基部分删除得到酮呢？

近期，斯坦福大学 Noah Z. Burns 团队给我们带来了答案，研究人员通过先将仲酰胺经 N‑氨基化得到 1,1‑酰肼，再用 PIDA 氧化引发脱氮气的自由基裂解‑笼内重组，通过分子内直接删除氮原子，实现酰胺骨架向酮的转化。还支持空气环境下水促进的一锅与克级反应。

J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI:10.1021/jacs.6c15781

整个转化分为两大阶段：

首先：酰胺 N‑氨基化，得到 1,1‑酰肼：二级酰胺在强碱（NaH 等）拔氢，使用氨基转移试剂 ODPPH（O‑二苯基膦酰羟胺）或者一氯胺，直接在酰胺 N 上面接上‑NH₂，得到1,1‑酰肼（稳定性高），产率最高可达 95%。

然后引入高价碘氧化剂 PIDA 氧化，释放氮气，得到酮：酰肼用PIDA（二乙酸碘苯，1.5 当量），在 DMF/H₂O（9:1）、敞口空气环境，室温仅仅 15 分钟完成反应，冒出大量气泡（释放 N₂），得到目标酮产物。

关键是这两两步反应还支持一锅法：酰胺做完 N‑氨基化，不需要分离酰肼中间体，刻意直接加水和 PIDA，一锅得到酮；同时可以做到克级规模放大，产率不会明显下滑。

在底物兼容上，酰基片段兼容性广：芳基、烷基、环己基、新戊酰基、肉桂基、杂环（呋喃、噻吩）都可以；富电子、缺电子芳环、卤代、氰基、酯基、硅醚都耐受。 关键限制来自酰胺 N 上的取代基 R’：当 R’是苄基、取代芳乙基、烯丙基、环丙基等可以稳定自由基的基团时，反应可以顺利发生，分离产率普遍 40‑77%；如果没有这些自由基稳定基团，虽然底物会完全消耗，但拿不到酮，只会发生重排生成 1,2‑二氮烯副产物。

机理研究通过计算键解离能 BDE发现：只有 R’‑C‑N 键解离能比较低，容易发生均裂产生自由基对，才能进行后续重组；如果 C‑N 键太强，就走向重排副反应。 这是该反应的核心门槛。

机理验证层面，研究人员还做了自由基捕获实验、交叉实验、手性底物立体化学实验。

B： 加入 TEMPO、Galvinoxyl 等自由基捕获剂，产率明显下降，能检测到自由基加合物；

C： 交叉实验：混合两种不同底物，只得到各自对应的酮，没有交叉产物，证明自由基没有扩散到溶剂远距离自由运动，以笼内重组为主；

D：手性富集底物反应，有中等手性保持（73% 手性专一性），但不完全保留立体，也印证自由基机理；

E：对照实验：1,2‑酰肼底物，在完全相同条件，完全不生成酮，只会得到 1,2‑二氮烯，证明必须是1,1‑酰肼这种骨架才是反应的关键前体。

历史溯源：作者开篇不久就有说到，该工作的灵感来自 Miller 在上世纪 80 年代的报道，环状酰肼氧化，光/热分解得到环酮，伴随环丙烷、烯烃副产物；

Burns 团队做的就是把这个历史反应拓展到链状底物，开发实用合成方案（遇到过太多这种例子了，深挖这种事个人观感是挺好的，老文献其实很有价值，但因为当初受限于条件，很多反应都没有认真去开发）。

公众号观点：很多人第一眼：“产率中等，有底物限制，就会觉得这种文献报道有什么意义呢？凭啥发JACS？”

但实际上合成化学的创新，不只是追求 90%+ 产率，更看重提供新的断键、成键逻辑。C‑H 修饰是 “在分子表面做装饰”；而骨架编辑是直接修改碳氮等原子骨架，切掉 / 插入原子，改造分子底层碳架，这是当下合成化学非常热门的方向。

参考文献：Amy J. Su et al. A Convenient Conversion of Amides to Ketones. J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI:10.1021/jacs.6c15781（感兴趣可以再看看SI，信息更详细）