咪唑作为一类重要的结构单元，广泛存在于天然产物、材料科学以及具有生物活性的化合物中，如抗炎、抗菌和抗HIV衍生物。特别是4H-咪唑[1,5-d][1,3,4]恶二嗪-4-酮稠合体系表现出多样的生物活性。然而，这些化合物的化学性质仍有许多值得探索的方面，开发新型4H-咪唑[1,5-d][1,3,4]恶二嗪-4-酮稠合体系对推动药物发现具有重要意义。

图1. 一些含咪唑骨架的药物和生物活性分子

目前，通过涉及芳基碘化物、亚胺和一氧化碳的单步工艺，在开发过渡金属催化合成咪唑的方法方面取得了重大进展。此外，依赖传统环缩合技术的无过渡金属合成方法已成为有效的替代方案。尽管取得了较大进展，但一种新颖可控的咪唑和稠合咪唑发散合成策略仍然是具有挑战性的课题。姜博士团队开发了一种新颖高效的合成方法，通过金/银双催化、TBN作为氧化剂、DBU作为碱，利用N-甲苯磺酰腙与α,β-不饱和酸及胺的三组分多米诺环化反应，成功合成了一系列4H-咪唑-恶二嗪-4-酮。

图2. 金/银双催化三组分多米诺环化反应

图3. 底物拓展

通过一系列对照实验和反应机理研究，研究团队发现，通过TBN的单电子转移（SET）氧化原位生成腙基自由基，随后与α,β-不饱和酸发生自由基加成，形成碳中心自由基，再经过一系列反应步骤，最终生成目标产物。此外，研究还证明了该反应的规模化潜力，为工业化生产提供了可能。

图4. 机理研究

本研究开发的三组分顺序加成/环化反应，不仅条件温和，官能团耐受性广，而且N-甲苯磺酰腙、α,β-不饱和酸和胺的电子效应影响较小，具有很高的实用性和可扩展性。这一成果为合成4H-咪唑[1,5-d][1,3,4]恶二嗪-4-酮提供了新的方法，对推动相关药物的研究和开发具有重要意义。

姜东方博士为本文的第一作者和通讯作者，王海飞教授和齐振杰副教授为通讯作者。本研究得到了湖南省自然科学基金（2023JJ60492）和国家自然科学基金（No.82203235）的资助。这一研究成果已通过英国皇家化学会的同行评审，并被《Org. Chem. Front.》期刊接受发表。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/qo/d5qo00540j/unauth