课题基金 / 基金详情

催化氧烯丙基钯环加成反应研究

批准号:
22071118
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
资伟伟
依托单位:
学科分类:
催化合成反应
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
资伟伟

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
氧烯丙基钯是一类非常重要的活性中间体,基于它的环加成反应已经研究了近三十年,然而直到近期才有所突破。该领域发展缓慢的主要原因在于缺少足够的手段对氧烯丙基钯的化学反应进行精准调控。本项目基于这些难点与挑战开展如下工作:我们计划引入路易斯酸调控其活性实现C-C还原消除的(3+2)和(4+3)环加成反应。我们还计划通过取代基团和配体调控实现氧烯丙基钯物种的极性反转,从而实现电子需求反转的环加成反应。最后,我们计划将弱相互作用力引入氧烯丙基钯,开发新型的氢键给体配体,对氧烯丙基钯的立体化学进行调控,实现首例不对称氧烯丙基钯环加成反应。
英文摘要
Palladium-oxyally is an important reactive species, which has drawn research interests on its cycloaddition reaction for more than thirty years. However, it was not until very recently that a big breakthrough was achieved. The biggest challenge in developing palladium-oxyally cycloaddition reaction is how to control the chemoselectivities, including regioselectivity, diastereoselectivity and enantioselectivity. In this project, we aim to achieve regioselective (3+2) and (4+3) cycloaddition reactions featuring C-C reductive elimination by employing a Lewis acid to tune the reaction pathway of palladium-oxyally. We also plan to achieve the umpolung of palladium-oxyally by the cooperative effect of substitution group and ligand, which enables the first inverse-electron-demand cycloaddition of palladium-oxyally. Finally, we plan to introduce weak non-covalent interactions into palladium-oxyally. Based on this strategy, a new type of ligands containing H-bond donor moiety was designed, which enables the first asymmetric palladium-oxyally cycloaddition reaction.
氧烯丙基正离子作为有机合成中的重要活性物种,因其反应活性高且调控困难,限制了其在环加成反应中的精准应用。针对这一挑战,本项目通过设计新型合成子与过渡金属催化策略,旨在实现氧烯丙基物种的可控环加成反应,拓展其在复杂分子构建中的应用。..研究围绕氧烯丙基钯(Pd-oxyallyl)及2-氨基烯丙基正离子(2-aminoallyl cation)的生成与调控展开,设计了三类关键合成子:Methylene Ethylidene Carbonates(MECs)、Vinyl Methylene Cyclic Carbonates(VMCCs)和Ethynyl Methylene Cyclic Carbonates(EMCCs)。通过钯、铜催化策略,分别实现了Pd-oxyallyl与1,3-二烯、硝基烯烃等底物的区域发散性环加成反应。具体进展包括:(1)利用MECs与1,3-二烯的(4+3)和(3+2)反应,通过配体筛选和Lewis酸添加剂(如LiOTf)调控,分别构建七元和五元碳环产物,揭示了区域选择性控制机制(发表于J. Am. Chem. Soc. 2021);(2)开发含脲基的手性配体Urphos,首次实现Pd-oxyallyl与硝基烯烃的反电子需求(3+2)不对称环加成反应,突破传统亲电性限制(发表于J. Am. Chem. Soc. 2021);(3)基于EMCCs,通过铜催化生成2-氨基烯丙基正离子,成功实现与吲哚的(3+2)环加成(最高99% ee)及分子内(4+3)反应,并应用于天然产物Mintketone和Aphanamol I的全合成(发表于Nat. Synth. 2022和Angew. Chem. Int. Ed. 2023)。..项目共发表高水平论文5篇(含Nat. Synth. 1篇、J. Am. Chem. Soc. 2篇、Angew. Chem. Int. Ed. 2篇),培养博士3名。研究成果不仅揭示了金属/有机协同催化的新机制,还通过开发通用合成子与手性控制策略,为复杂环系及天然产物的高效合成提供了创新方法,具有重要的科学意义与应用潜力。
钯催化的立体发散性Csp3-Csp3偶联反应合成邻二手性中心化合物
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    资伟伟
  • 依托单位:
炔烃途经亚乙烯基金属卡宾的催化转化
  • 批准号:
    21871150
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    资伟伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金