光催化三元/四元碳环化合物开环/环化串联反应研究

批准号:
21602056
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘宇
依托单位:
学科分类:
B0108.新反应与新试剂
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
熊碧权、张盼良、许卫凤、戴桂林、王璐骏
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中文摘要
串联反应是有机合成化学中一种高效构筑环状化合物的方法,其中碳环化合物开环/环化串联反应是一项非常具有挑战性的课题。本项目拟开展光催化碳环化合物自由基试剂的开环/环化串联反应研究,合成一系列环状化合物,进一步发展新的有机合成方法学。在研究中,将进行反应中间体的捕捉,光量子产率的计算,揭示反应本质,为今后的研究及应用提供理论指导,主要内容如下:(1)发展条件温和、高效和高选择性的光催化三元/四元碳环化合物与芳基重氮盐及其它自由基试剂的开环/环化串联反应研究;(2)将发展的最佳催化体系应用于复杂碳环化合物的开环/环化串联反应研究中;(3)将方法和技术应用于一些天然产物和药物分子及骨架的合成。
英文摘要
The tandem reaction is an efficient method for the construction of ring compounds in organic synthesis, and the tandem ring-openning/cyclizaiton of carbocyclic compounds is a fundamental challenge in current synthetic organic chemistry. This project aims to develop new visible-light promoted ring-openning/cyclization tandem reaction of carbocyclic compounds and radical reagents. In this study, we attempt to capture the intermediates, determine the quantum yields, and synthesize a number of cyclic compounds. The main contents are as follows: (1) Develop mild, efficient and green strategies to complete the tandem ring-openning/cyclization of carbocyclic compounds with high selectivity, by the use of visible light catalysis. (2) Application of the new strategies to the tandem ring-openning/cyclization of complicated carbocyclic compounds. (3) Application of the methods to construct natural products and pharmaceutically active frameworks.
环状化结构是重要的有机结构单元,广泛的存在于绝大多数药物和天然产物中。环状化合物的合成一直是有机合成中的研究热点。因此开展三元/四元碳环化合物的开环/环化串联反应研究对于合成多环化合物具有重要意义。.基于三元/四元碳环结构的特殊性,本项目采用自由基进攻的策略,在可见光催化或氧化自由基的条件下实现了碳环化合物的开环/环化反应,主要包括以下内容:(i)三元碳环化合物(甲烯基环丙烷和乙烯基环丙烷类衍生物)的自由基开环/环化反应;(ii)四元碳环化合物(环丁酮肟酯类衍生物)的开环/插二氧化硫反应。本项目开发的开环/环化串联反应使用廉价过渡金属或不使用金属催化剂,反应条件温和,底物适用范围广。借助动力学同位素效应、自由基抑制实验、荧光量子产率实验、开光/避光实验和荧光淬灭实验等方法,研究了碳环化合物开环/环化反应的机理并提出了各个反应的可能机理。. 本项目还将上述方法拓展应用到可见光催化碳-碳不饱和键的双官能团化反应,实现了可见光催化自由基参与炔酸酯、炔酰胺、炔基吲哚、烯丙醇中碳-碳不饱和键的双官能团化反应。本研究合成了多种稠环和螺环类化合物,避免了强酸、强碱和强氧化剂的使用。反应过程绿色环保,反应选择性高,符合当代绿色化学及精细化工发展的基本要求。. 在本项目的执行过程中,项目主持人及参与成员系统地研究了各种自由基参与三元/四元碳环化合物开环/环化串联反应的作用机理,开发出了碳环化合物的新型开环/环化串联反应体系。项目组还将研究方法拓展到碳-碳不饱和键的双官能团化反应,也获得了很好的效果。这项研究将不断丰富有机化学的内涵,拓宽碳环化合物扩环反应方法和技术在有机合成中应用的新途径,并为其工业化实现提供理论指导和技术基础,这无论在理论上还是在实践上都具有重要的意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Metal-Free Oxidative C-C Bond Functionalization of Methylenecyclopropanes with Ethers Leading to 2-Substituted 3,4-Dihydronaphthalenes
亚甲基环丙烷与醚的无金属氧化 C-C 键官能化生成 2-取代的 3,4-二氢萘
DOI:10.1021/acs.joc.7b00970
发表时间:2017
期刊:Journal of Organic Chemistry
影响因子:3.6
作者:Liu Yu;Wang Qiao Lin;Zhou Cong Shan;Xiong Bi Quan;Zhang Pan Liang;Yang Chang an;Tang Ke Wen
通讯作者:Tang Ke Wen
Oxidative C-C Bond Functionalization of Methylenecyclopropanes with Aldehydes for the Formation of 2-Acyl-3,4-dihydronaphthalenes
亚甲基环丙烷与醛的氧化 C-C 键官能化形成 2-酰基-3,4-二氢萘
DOI:10.1021/acs.joc.8b00427
发表时间:2018
期刊:Journal of Organic Chemistry
影响因子:3.6
作者:Liu Yu;Wang Qiao Lin;Zhou Cong Shan;Xiong Bi Quan;Zhang Pan Liang;Yang Chang an;Tang Ke Wen
通讯作者:Tang Ke Wen
Transition Metal-Free Difunctionalization of C-C Bond with Sodium Sulfinates and Water Leading to (E)-1-Phenyl-4-sulfonylbut-1-enes
无过渡金属的 C-C 键与亚硫酸钠和水的双官能化生成 (E)-1-苯基-4-磺酰基丁-1-烯
DOI:10.1002/adsc.201801475
发表时间:2019
期刊:Advanced Synthesis & Catalysis
影响因子:5.4
作者:Wang Qiao-Lin;Chen Zan;Zhou Quan;Zhou Cong-Shan;Xiong Bi-Quan;Zhang Pan-Liang;Yang Chang-An;Liu Yu;Tang Ke-Wen
通讯作者:Tang Ke-Wen
DOI:10.3762/bjoc.15.23
发表时间:2019-01
期刊:Beilstein J. Org. Chem.
影响因子:--
作者:Yu Liu;Qiao-Lin Wang;Zan Chen;Cong-Shan Zhou;Bi-Quan Xiong;Pan-Liang Zhang;Chang-An Yang;Quan Zhou
通讯作者:Quan Zhou
Visible-light promoted one-pot synthesis of sulfonated spiro[4,5]trienones from propiolamides, anilines and sulfur dioxide under transition metal-free conditions
无过渡金属条件下可见光促进丙炔酰胺、苯胺和二氧化硫一锅法合成磺化螺[4,5]三烯酮
DOI:10.1039/c9cc05949k
发表时间:2019
期刊:Chemical Communications
影响因子:4.9
作者:Liu Yu;Wang Qiao-Lin;Chen Zan;Zhou Quan;Xiong Bi-Quan;Zhang Pan-Liang;Tang Ke-Wen
通讯作者:Tang Ke-Wen
基于生物质衍生多维结构碳材料设计及其超电容性能研究
- 批准号:2024JJ7215
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:刘宇
- 依托单位:
COF可见光催化剂的制备及其在五元/六元碳环开环反应中的应用
- 批准号:2023JJ30273
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:刘宇
- 依托单位:
COF可见光催化剂的构建及其在非张力碳环开环反应中的应用
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:刘宇
- 依托单位:
C(sp3)-H键参与碳环化合物氧化开环/环化串联反应研究
- 批准号:2018JJ3208
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘宇
- 依托单位:
口服胰高血糖素样肽-1的设计、合成与应用研究
- 批准号:2018JJ2150
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘宇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
