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2019-01-01錯認十幾年 科學家修正七員化合物結構
445 期
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【本刊訊】令人難以捉摸的七員環狀亞氨醚（seven-membered cyclic imino ethers），被懷疑因氣味與光譜數據誤導，使得研究員得到錯誤的分子結構，日前已被化學家修正過來。
七員環狀亞氨醚常被用來作為催化劑的配體（ligands），也可經聚合後製備將藥物輸送至細胞的物質。過去，比利時根特大學（Ghent University）化學家維弗雷肯（Bart Verbraeken）嘗試將其聚合，卻屢遭挫敗；根據他的經驗，相類似的五、六員化合物是相對容易聚合的，且兩者皆散發又甜又刺激的氣味，然而他所製備的化合物並不具備這些條件。如今，維弗雷肯與他在加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara）的夥伴有了驚人發現：許多與七員環狀亞氨醚有關的合成與特徵報告，其實是錯的！事實上，化學家製造了另一種分子，卻誤把它們分配在七員化合物的家族裡。
此時，根特大學的霍根柏姆（Richard Hoogenboom）也開發了一種簡單且能適量合成環狀亞氨醚的方法，並用晶體X射線繞射儀（X-ray diffraction, XRD）考證這些結構。結果發現，七員環分子的聚合反應速率分別比六員及五員環慢60與540倍，言下之意化學家根本無法合成這個分子；至於那些被誤解的化合物，經研究團隊判定，其實是不能開環聚合且缺乏反應性的氮醯化的吡咯烷（N-acylated pyrrolidines）。這一連串的身世誤解，可能肇因於科學家錯誤解讀了核磁光譜（nuclear magnetic spectroscopy, NMR）的數據。
芳基醯氨化合物（aryl amide compounds）在光譜上的氫峰數量與七員環狀亞氨醚相同，然而霍根柏姆的團隊也注意到，光譜中的峰值模式並無法與五、六員的化合物匹配，儘管已按類似五、六員化合物的製備程序進行，卻因為某些原因而未製成七員變體（variety）。曾於2008年發布合成環狀亞氨基醚的研究報告，也曾錯判七員化合物的合成化學家詹金斯（D. Jenkins）表示，由於五、六員環的環化（ring cyclizations）較簡單，因此也從未質疑七員環的結構可能錯了；回顧當時，詹金斯才想起NMR的共振訊號其實早就提醒他們這件事情非比尋常。有趣的是，曾有12位評論者曾對該化合物合成的相關報告進行回顧，卻沒有任何一人對該結構產生懷疑。
有機化學家莫蘭（Wesley Moran）也在2015年開發不飽和醯氨環化反應時錯過發現這個謬誤的機會，然而他認為，吡咯烷的發現為環化化學開闢了新的道路，且這些化合物作為合成結構單元，也比七員環狀亞氨醚實用多了，未來他也將繼續在實驗室裡研究相關的反應。
新聞來源
Tien Nguyen, Chemists correct the structures of elusive seven-membered cyclic imino ethers, Chemical & Engineering News, 2018.