Cyclizations and cyclization cascades triggered by new reductions

新还原引发的环化和环化级联

基本信息

  • 批准号:
    EP/L00125X/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Synthetic chemistry - construction at the molecular level - continues to make a major impact on global society through its crucial role in the work of millions of industrial and academic scientists who require new molecules and materials for their studies: if new molecules and materials can't be made, the advancement of science will slow and benefits for society may be lost. The discipline of synthetic chemistry is built on the manipulation of 'functional groups' that are present in starting materials. The carbonyl group, in which a carbon atom is doubly-bonded to oxygen, is arguably the most important of these functional groups and the reactions of this group form the bedrock of the discipline. For example, the reduction of carbonyl compounds to alcohols is a key process in industry. Methods that allow carbonyl groups to be manipulated in a fundamentally new way have the potential to make a major impact on the global scientific community in academia and industry.We have recently found that the carbonyl groups in carboxylic acid derivatives can be reduced using electrons supplied by the user-friendly, commercial reagent, SmI2. Crucially, the reagent can only carry out the reductions when it is mixed with activating additives. Traditionally, these kind of 'electron transfer' reductions required reducing agents such as Na, Li and K that ignite on contact with moisture. Our new discovery therefore provides an attractive, safer alternative reagent system for important chemical processes. Our new reduction works by pumping electrons from the metal - samarium (Sm) - into the carbonyl groups of carboxylic acid derivatives. The process results in reactive species called radicals and these species can be used to form carbon-carbon bonds. In this project we will use the radicals generated in our new reductions in new ring-forming reactions ('cyclizations'). Furthermore, we will use the radicals generated to trigger a chain of events we call 'cyclization cascades' that convert simple starting materials to complex polycyclic products in a single operation, using a single reagent, with control of the shape, or stereochemistry, of the molecule under construction. We will show the value of the new processes by using a cascade cyclization to rapidly build the complex molecular framework of the famous anticancer drug, Taxol.In the second phase of the project, we plan to activate the commercial SmI2 reagent using a 'chiral' additive. 'Chiral' compounds can exist in two forms - think of your left and right hand. Using a single-handed form of the chiral additive with SmI2, we plan to take simple, symmetrical starting materials (made from the inexpensive and renewable chemical feedstock, malonic acid) and convert them selectively into complex, unsymmetrical, high-value products using the new cyclization reactions. Using chiral ligands to control electron transfer is extremely challenging and our studies will make a major impact in synthesis laboratories around the world.
合成化学-在分子水平上的构建-继续对全球社会产生重大影响,因为它在数百万工业和学术科学家的工作中发挥了关键作用,这些科学家需要新的分子和材料进行研究:如果不能制造新的分子和材料,科学的进步将会放缓,对社会的好处可能会丧失。合成化学的学科建立在对原料中存在的“官能团”的操纵上。其中一个碳原子与氧双键的羰基可以说是这些官能团中最重要的,而这个官能团的反应构成了这门学科的基础。例如,将羰基化合物还原为醇是工业中的一个关键过程。允许以一种全新的方式操纵羰基的方法有可能对学术界和工业界的全球科学界产生重大影响。我们最近发现,可以使用用户友好的商业试剂SmI2提供的电子来还原羧酸衍生物中的羰基。关键是,试剂只有在与活性添加剂混合时才能进行还原。传统上,这种“电子转移”还原需要Na、Li和K等还原剂,它们在与水分接触时会点燃。因此,我们的新发现为重要的化学过程提供了一种有吸引力的、更安全的替代试剂系统。我们的新还原工作原理是将电子从金属--Sm(Sm)--泵入羧酸衍生物的羰基中。这个过程产生了被称为自由基的活性物种,这些物种可以用来形成碳-碳键。在这个项目中,我们将在新的成环反应(环化反应)中使用在我们的新还原反应中产生的自由基。此外,我们将使用产生的自由基来触发一系列我们称为环化级联的事件,在一次操作中将简单的起始材料转化为复杂的多环产品,使用单一试剂,并控制正在构建的分子的形状或立体化学。我们将通过使用级联环化来快速构建著名抗癌药物紫杉醇的复杂分子框架来展示新工艺的价值。在项目的第二阶段,我们计划使用手性添加剂激活商业SmI2试剂。手性化合物可以以两种形式存在--想想你的左手和右手。使用单手形式的SmI2手性添加剂,我们计划获得简单、对称的起始原料(由廉价的可再生化学原料丙二酸制成),并通过新的环化反应选择性地将它们转化为复杂的、不对称的、高价值的产品。使用手性配体来控制电子转移是非常具有挑战性的,我们的研究将在世界各地的合成实验室产生重大影响。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Organometallic Chemistry - Volume 40
有机金属化学 - 第 40 卷
  • DOI:
    10.1039/9781782623960-00001
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Just-Baringo X
  • 通讯作者:
    Just-Baringo X
Radical Anions from Urea-type Carbonyls: Radical Cyclizations and Cyclization Cascades
  • DOI:
    10.1002/anie.201800667
  • 发表时间:
    2018-04-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Huang, Huan-Ming;McDouall, Joseph J. W.;Procter, David J.
  • 通讯作者:
    Procter, David J.
Selective Synthesis of Cyclooctanoids by Radical Cyclization of Seven-Membered Lactones: Neutron Diffraction Study of the Stereoselective Deuteration of a Chiral Organosamarium Intermediate.
  • DOI:
    10.1002/anie.201606792
  • 发表时间:
    2016-09-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Just-Baringo, Xavier;Clark, Jemma;Gutmann, Matthias J.;Procter, David J.
  • 通讯作者:
    Procter, David J.
Highly selective SmI2-H2O-promoted radical cyclisation of five-membered lactones
高选择性 SmI2-H2O 促进的五元内酯自由基环化
  • DOI:
    10.1016/j.tet.2016.03.056
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Just-Baringo X
  • 通讯作者:
    Just-Baringo X
Enantioselective cyclizations and cyclization cascades of samarium ketyl radicals
  • DOI:
    10.1038/nchem.2841
  • 发表时间:
    2017-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    21.8
  • 作者:
    Kern, Nicolas;Plesniak, Mateusz P.;Procter, David J.
  • 通讯作者:
    Procter, David J.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Procter其他文献

A Stereoselective Cyclization Cascade Mediated by SmI_2-H_2O : Synthetic Studies towards Stolonidiol
SmI_2-H_2O 介导的立体选择性环化级联:斯托洛尼醇的合成研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Thomas Baker;Lisa Sloan;Masahito Murai;David Procter
  • 通讯作者:
    David Procter

David Procter的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Procter', 18)}}的其他基金

Relaying radicals for catalytic couplings: Catalysis with SmI2
催化偶联的中继自由基:SmI2 催化
  • 批准号:
    EP/W016354/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
Sulfoxides as substrate activators: New cross-couplings for making materials and medicines
亚砜作为底物活化剂:用于制造材料和药物的新交叉偶联
  • 批准号:
    EP/T013419/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
Complex made simple: Enantioselective radical cascades mediated by SmI2
复杂变得简单:SmI2 介导的对映选择性自由基级联
  • 批准号:
    EP/R029938/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
Metal-free couplings for molecules, materials and bioactive targets
用于分子、材料和生物活性靶标的无金属耦合
  • 批准号:
    EP/M005062/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Fellowship
Chemistry Cascades: Synthesis of prostratin analogues for evaluation against HIV
化学级联:合成前列腺素类似物以评估抗 HIV 效果
  • 批准号:
    EP/I004017/1
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
Under water control: A cascade approach to the pseudolaric acid anti-tumour agents
水控制下:拟月桂酸抗肿瘤剂的级联方法
  • 批准号:
    EP/H008691/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
The on-off switch: Synthesis of functional heterocycles mediated by the capture and release of thiols
开关:通过硫醇的捕获和释放介导功能性杂环的合成
  • 批准号:
    EP/G015287/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
Waiting in line: A sequenced approach to the antibacterial pleuromutilin
排队等候:抗菌截短侧耳素的有序治疗方法
  • 批准号:
    EP/E021220/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似海外基金

Total Synthesis of Dodecahedrane via Carbon–Carbon Bond Forming Cascades
通过碳-碳键形成级联全合成十二面体
  • 批准号:
    10679420
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Chemo-Divergent Cationic Cascades for the Synthesis of Biologically Active Alkaloids
用于合成生物活性生物碱的化学发散阳离子级联
  • 批准号:
    10388002
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Chemo-Divergent Cationic Cascades for the Synthesis of Biologically Active Alkaloids
用于合成生物活性生物碱的化学发散阳离子级联
  • 批准号:
    10615674
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Aza-Heck/C-C cleavage/cross coupling cascades of pinene derivatives for the synthesis of zoanthamine alkaloids
蒎烯衍生物的 Aza-Heck/C-C 裂解/交叉偶联级联用于合成佐安胺生物碱
  • 批准号:
    10328890
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Aza-Heck/C-C cleavage/cross coupling cascades of pinene derivatives for the synthesis of zoanthamine alkaloids
蒎烯衍生物的 Aza-Heck/C-C 裂解/交叉偶联级联用于合成佐安胺生物碱
  • 批准号:
    10540775
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Cyclization Cascades to Access Bioactive Diterpenoids
环化级联以获得生物活性二萜类化合物
  • 批准号:
    9753289
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Kinetically-Persistent Carbocationsin C-H Insertion Reactions and Biomimetic Cyclization Cascades
C-H 插入反应和仿生环化级联中的动力学持久碳阳离子
  • 批准号:
    10570774
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Kinetically-Persistent Carbocations in C-H Insertion Reactions and Biomimetic Cyclization Cascades
C-H插入反应和仿生环化级联中的动力学持久碳阳离子
  • 批准号:
    10213783
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Cyclization Cascades to Access Bioactive Diterpenoids
环化级联以获得生物活性二萜类化合物
  • 批准号:
    10217197
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
Kinetically-Persistent Carbocationsin C-H Insertion Reactions and Biomimetic Cyclization Cascades
C-H 插入反应和仿生环化级联中的动力学持久碳阳离子
  • 批准号:
    10457262
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.09万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了