近日，《JACS Au》在线发表了武汉大学高等研究院，化学与分子科学学院，泰康生命医学中心周强辉课题组和武汉大学化学与分子科学学院，高等研究院庄林教授以及上海有机所史良伟研究员合作完成的高效芳烃硝化试剂领域的最新研究成果。论文题为：From N‒H nitration to controllable aromatic mononitration and dinitration-The discovery of a versatile and powerful N-nitropyrazole nitrating reagent（从氮氢硝化到可控的芳烃单硝化和双硝化：一种功能强大的N-硝基吡唑硝化试剂的发现）。

硝基芳烃作为一类重要的基础化学品，广泛应用于医药、农药、染料、香料和高能物质（炸药）等领域。现有的硝基芳烃制备方法主要依靠“混酸法”，存在污染重，腐蚀性强等缺点。因此，发展新型高效的“绿色”硝化试剂制备硝基芳烃具有非常重要的研究意义。现今开发的芳烃硝化试剂种类较少，且存在难以大量制备以及硝化活性低等不足。针对这些局限，庄林课题组和周强辉课题组开展联合研究，开发了一种高效实用的自由基型N‒H硝化方法，制备了一系列结构多样化的N‒NO2硝化试剂。通过系统评估这些试剂的硝化能力，他们发现了一种全新的高效硝化试剂：5-甲基-1,3-二硝基-1H-吡唑。该试剂是一种可控的亲电硝基源，能对富电子芳烃进行选择性单硝化或双硝化，也能对活性较低的缺电子芳烃进行硝基化。此外，该试剂还可应用于复杂药物分子的后期硝基化修饰。由该试剂促进的芳烃硝化反应具有条件温和、底物范围广、官能团容忍性好、原子经济性高、可大量合成等优点。DFT理论计算和初步机理研究表明该硝化试剂所含有的硝基和甲基之间存在协同的取代基效应，是支撑其强大硝化能力的分子结构基础（图1）。该项研究有效弥补了现有硝化方法的不足，对开发新型硝化试剂具有重要的启示作用。

武汉大学高等研究院2019级博士生杨涛为本论文第一作者，庄林教授、周强辉教授和史良伟研究员为论文的共同通讯作者。化学与分子科学学院2020级硕士生李小倩、2021级博士生邓双、戚孝天教授、丛恒将教授和程鸿刚教授也为本文的研究做出了重要贡献。此外，学校科研公共服务条件平台和高等研究院顾栋教授在热重分析测试方面提供了重要帮助。该研究得到了武汉大学拔尖创新人才培育项目（2042021kf0214）和武汉大学海外人才启动经费的支持。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacsau.2c00413