基于自由基Brook重排的α-氟烷基醇的合成研究

批准号:
21901191
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
沈晓
依托单位:
学科分类:
B0101.元素化学
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
有机氟化合物在医药、农药和材料科学领域有着广泛的应用;因此发展新的氟化学试剂和含氟基团引入方法引起了越来越多的关注。本项目拟发展α-氟烷基-α-硅基甲醇为新的氟化学试剂,由烷氧自由基经过Brook重排产生碳自由基,进而与一系列自由基受体反应,实现α-氟烷基醇的选择性合成。并通过研究氟烷基和硅基取代基的电子效应和空间位阻效应对反应的影响,探究烷氧自由基参与反应的基本规律。本项目所发展的新试剂和新方法不仅对含氟有机分子的合成有重要的应用价值,也对自由基Brook重排参与的新反应的设计提供实验和理论基础。
英文摘要
Organofluorine compounds possess wide applications in pharmaceticals, agrochemicals and material related fields. Therefore, the development of new reagents and methods to introduce fluorine containing groups into organic molecules have gained increasing attention. Our project mainly focus on the synthesis of α-fluoroalkyl alcohols with α-fluoroalkyl-α-silyl methanol as new reagents. A variety of radical acceptors will be studied to trap the α-fluoroalkyl substituted carbon radicals which are generated through Brook rearrangement of the alkoxyl radicals. The study will investigate how the structure of the reagents (the electronic effect and steric effect of the fluoroalkyl substituents and silyl substituents) affect the efficiency of the reaction, and reveal what are the rules to control the reactivity of alkoxyl radicals. The methods developed in this project are useful for the synthesis of organofluorine compounds. The mechanism study provides the experimental and theoretical guidance for the design of new reactions based on radical Brook rearrangement.
合成含氟化合物一直是设计新药和新材料的常规策略,含氟基团的引入,常常可以提高药物分子的疏水亲脂能力。因此,发展含氟单元的直接引入策略,具有重要的意义和应用前景。本项目在国家自然科学基金委(批准号:21901191)的支持下, 2020至 2022 年度的工作进展基本按照计划顺利进行:1)设计并优化合成了计划所需的相应有机硅试剂,并对反应条件进行初步探索,找到反应的最佳条件; 2)合成含有各种常见官能团的底物,对反应的官能团兼容性进行了研究,并完成了抗肿瘤剂及其类似物的合成; 3)研究反应机理,总结实验数据和归纳反应规律,使用自由基反应策略避免了β-氟负离子消除这一不利因素,克服了底物适应性的难题,为后续的系列发展提供了理论基础。随后,我们改进了有机硅试剂,在可见光催化下发展了新的反应模式,发展了合成氟烷基取代的环丙烯醇和环丙基醇的新方法,实现了含氟单元的高效引入,该反应条件温和,官能团兼容性好,是一极具发展前景的方向。
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Cascade cyclization of alkene-tethered acylsilanes and allylic sulfones enabled by unproductive energy transfer photocatalysis.
通过非生产性能量转移光催化实现烯烃系酰基硅烷和烯丙基砜的级联环化
DOI:10.1038/s41467-022-33730-x
发表时间:2022-10-16
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:
通讯作者:
Tuning the reactivity of alkoxyl radicals from 1,5-hydrogen atom transfer to 1,2-silyl transfer.
将烷氧基的反应性从 1,5-氢原子转移调整为 1,2-甲硅烷基转移
DOI:10.1038/s41467-021-22382-y
发表时间:2021-04-09
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Yang Z;Niu Y;He X;Chen S;Liu S;Li Z;Chen X;Zhang Y;Lan Y;Shen X
通讯作者:Shen X
MnBr2 catalyzed regiospecific oxidative Mizoroki-Heck type reaction
MnBr2 催化区域特异性氧化 Mizoroki-Heck 型反应。
DOI:10.1016/j.cclet.2021.10.083
发表时间:2022-04-27
期刊:CHINESE CHEMICAL LETTERS
影响因子:9.1
作者:Chen, Xiang;Zhu, Zhihong;Shen, Xiao
通讯作者:Shen, Xiao
Visible-Light-Induced Organocatalyzed [2+1] Cyclization of Alkynes and (Trifluoroacetyl)silanes
可见光诱导有机催化 [2 1] 炔烃和(三氟乙酰基)硅烷的环化
DOI:10.1055/a-1840-5199
发表时间:2022
期刊:Synlett
影响因子:2
作者:Zhou Gang;Shen Xiao
通讯作者:Shen Xiao
DOI:doi.org/10.1002/anie.202202175
发表时间:2022
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Zhang Yizhi;Zhou Gang;Gong Xingxing;Guo Zhuanzhuan;Qi Xiaotian;Shen Xiao
通讯作者:Shen Xiao
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