基于C(sp3)-H键不对称官能化的手性二茂铁N,N配体设计合成及性能研究

批准号:
21978271
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
钟为慧
依托单位:
学科分类:
精细化工与专用化学品
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
钟为慧
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中文摘要
C(sp3)-H键不对称官能化及应用是不对称合成领域公认的挑战性难题之一,其核心是如何调控底物导向基团、手性配体与中心金属的配位强度。已报道的大多数催化体系存在催化活性不高、立体选择性偏低、底物适用范围较窄等不足。本项目采用“边臂效应”策略,拟以二茂铁为骨架,先引入吡唑或咪唑等杂环,再在杂环上引入具有边臂效应的基团,制得一类新型手性二茂铁N ,N配体。边臂基团可调控配体的立体位阻和电子效应,增强配体与中心金属的配位能力,从而提高催化反应的活性和立体选择性。以丁酰胺的C(sp3)-H键不对称官能化反应为模板反应,考察各种手性配体与金属钯形成的催化剂的性能,将较优催化剂应用于手性原料药及中间体的合成中。借助核磁共振谱、DFT计算探究其催化机理,获得边臂基团、配体类型、环状过渡态等因素与催化活性的关联图,揭示其构效关系的一般规律,为C(sp3)-H键不对称官能化反应及应用奠定理论基础。
英文摘要
Asymmetric functionalization and application of C(sp3)-H bonds is one of the most challenging problems in asymmetric synthesis. The key is how to control the coordination strength of substrates, chiral ligands and central metals. Most of the reported catalytic systems have some shortcomings, such as low stereoselectivity, relatively limited substrates and single catalytic mode. Based on the "side arm effect" strategy, a new chiral ferrocenyl-N, N ligands will be designed and prepared by introducing pyrazole or imidazole heterocycles, and then introducing side arm effect groups on these heterocycles. Side arm groups can regulate the stereo resistance and electronic effect of ligands, enhance the coordination ability between ligands and central metals, and thus improve the activity and stereoselectivity of catalytic reactions. The asymmetric functionalization of C(sp3)-H bond of n-butylamide will be used as a model reaction to investigate the catalytic preformance of the complexes formed by various chiral ligands and metal palladium, and the better catalysts will be applied to the synthesis of pharmaceutical intermediates. The catalytic mechanism will be studied by means of NMR and DFT computation. The correlations of among side arm groups, the types of N,N ligands, cyclic transition state with the catalytic activity will be obtained. The general rules of the structure-activity relationship will be revealed, which can give a theoretical support for the application of asymmetric functionalization of C(sp3)-H bonds.
期刊论文列表
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DOI:10.1021/acs.joc.2c00532
发表时间:2022-06
期刊:The Journal of organic chemistry
影响因子:--
作者:Yirui Chen;Xiao Yi;Yuqi Cheng;An Huang;Zehui Yang;Xianghua Zhao;Fei Ling;W. Zhong
通讯作者:Yirui Chen;Xiao Yi;Yuqi Cheng;An Huang;Zehui Yang;Xianghua Zhao;Fei Ling;W. Zhong
DOI:10.1002/adsc.202300324
发表时间:2023
期刊:Advanced Synthesis & Catalysis
影响因子:--
作者:Lei Liu;Zhenhui Xu;Jie Lin;Zhensheng Zhang;Yongzhen Wu;Pengtao Yang;Yunfei Hang;Dingguo Song;Weihui Zhong;Fei Ling
通讯作者:Fei Ling
DOI:10.1039/d3qo01220d
发表时间:2023-10-18
期刊:ORGANIC CHEMISTRY FRONTIERS
影响因子:5.4
作者:Song,Dingguo;Wang,Shiliang;Zhong,Weihui
通讯作者:Zhong,Weihui
DOI:--
发表时间:2023
期刊:Green Chemistry
影响因子:--
作者:Shiliang Wang;Dingguo Song;Feiyang Shen;Rong Chen;Yuqi Cheng;Chuhan Zhao;Qilei Shen;Shuxin Yin;Fei Ling;Weihui Zhong
通讯作者:Weihui Zhong
基于不对称“借氢”反应的手性铁催化剂的设计合成及性能研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:钟为慧
- 依托单位:
新型手性二茂铁NHC多齿配体的设计、合成及其不对称催化氢化研究
- 批准号:LY19B060011
- 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:钟为慧
- 依托单位:
基于二茂铁番骨架的新型手性FLP催化剂的设计、合成与应用
- 批准号:21676253
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:钟为慧
- 依托单位:
可调控的氢键- - 手性膦二茂铁催化剂的设计、合成及应用
- 批准号:21276238
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:78.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:钟为慧
- 依托单位:
基于Baylis-Hillman反应的手性膦杯芳烃的合成及催化性能研究
- 批准号:21076194
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:钟为慧
- 依托单位:
国内基金
海外基金
