Achieving challenging coupling with gold redox catalysis

利用金氧化还原催化实现具有挑战性的偶联

• 批准号: 9315845
• 负责人: Xiaodong Shi
• 金额: $ 31.4万
• 依托单位: UNIVERSITY OF SOUTH FLORIDA
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2016-07-15 至 2021-06-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/9315845
• 关键词: Acetylene; Address; Alkynes; Amination; Amines; Biological; Biomedical Research; Catalysis; Chemistry; Complex; Coupling; Development; Disease; Ensure; Environment; Florida; Future; Goals; Gold; High Pressure Liquid Chromatography; Homo; Institutes; Investigation; Ligands; Mass Fragmentography; Metals; Methodology; Methods; Modification; Molecular; Nitrogen; Oxidants; Oxidation-Reduction; Pharmaceutical Chemistry; Pharmacologic Substance; Postdoctoral Fellow; Preparation; Process; Property; Reaction; Reagent; Research; Research Infrastructure; Route; Scheme; Site-Directed Mutagenesis; Structure; Students; System; Training; Transition Elements; Universities; West Virginia; aryl halide; base; biological research; biomaterial compatibility; catalyst; cost; design; drug candidate; functional group; graduate student; improved; innovation; novel; novel strategies; operation; programs; research and development; success; undergraduate student

Project Summary/Abstract    Transition metal catalyzed cross coupling is one of the most important strategies in  complex molecule synthesis.  This approach has been widely applied in medicinal and  biological  research  for  drug  candidate  preparation  and  for  biological  target  modification/functionalization.  Despite the great successes during the last two decades,  there  are  remaining  challenges  that  need  to  be  addressed.    The  three  problems  in  coupling  type  transformations  that  we  would  like  to  address  in  this  proposal  are  A)  controlling  selectivity  on  cross  coupling  while  alkynes  are  involved,  B)  increasing  the  efficiency  of  forming  large  macrocycles  through  catalytic  coupling  process,  and  C)  extending  the  choice  of  coupling  partners,  such  as  amine  and  F-­,  as  compatible  functional  groups  for  coupling  type  transformations.    The  general  scheme  of  the  proposed research is the ligand-­assisted gold redox catalysis, recently developed from  PI’s  lab.    Compared  with  the  conventional  coupling  methods,  gold  chemistry  offers  some  unique  reactivity,  including  fast  reductive  elimination,  selective  formation  of  gold  acetylide  and  ligand-­assisted  diazonium  activation  through  nitrogen  extrusion.    These  properties provide new opportunities to address some of the long-­existing challenges in  metal  catalyzed  cross  coupling.    The  proposed  research  is  innovative  because  it  focuses  on  the  impact  of  new  reactivity  offered  by  this  recently  developed  Au(I)/Au(III)  redox  catalysis  toward  challenging  C-­C  and  C-­X  coupling  transformations.    These  investigations  are  also  significant  and  will  advance  pharmaceutical  and  medicinal  research by providing new strategies to achieve complex molecule synthesis.

项目总结/摘要   过渡金属催化的交叉偶联反应是目前研究的重要策略之一， 复杂分子的合成。这种方法已广泛应用于医药和 候选药物制备和生物靶点的生物学研究 尽管在过去二十年中取得了巨大的成功， 仍有一些挑战需要解决。 的三个问题 在本提案中，我们希望解决的耦合类型转换是A） 当涉及炔时，控制交叉偶联的选择性，B）增加 通过催化偶联过程形成大的大环的效率，和C） 扩展了偶联配偶体的选择，例如胺和F-12，作为相容的 用于耦合类型转换的官能团。 的总体方案， 建议的研究是配体辅助的金氧化还原催化，最近从 私家侦探的实验室。 与传统的偶联方法相比，金化学提供了 一些独特的反应性，包括快速还原消除，选择性形成金 乙炔化物和配体-N通过氮挤出辅助重氮活化。 这些 房地产为解决一些长期存在的挑战提供了新的机会， 金属催化的交叉偶联。 这项研究是创新的，因为它 重点关注最近开发的Au（I）/Au（III）新反应性的影响 氧化还原催化对具有挑战性的C-CH 2C和C-CH 2X偶联转化。 这些 研究也很重要，将促进制药和医药 通过提供新的策略来实现复杂分子的合成。