经由[3+3]环加成/[3,3]重排构建十元氮杂环化合物
批准号:
22071035
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
莫冬亮
依托单位:
学科分类:
新反应与新试剂
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
莫冬亮
中文摘要
中环骨架化合物的合成一直是有机合成中的难点和富有挑战性的课题之一。通过分子内反应构建十元氮杂环化合物目前已经取得了重要进展,但是经由分子间反应构建十元氮杂环化合物,特别是其对映选择性和非对映选择性控制,目前还鲜有报道。本项目计划发展N-烯基硝酮与ɑ-卤代试剂瞬时生成的1,3-偶极子发生[3+3]环加成/[3,3]-重排串联反应快速构建含两个或多个手性中心的十元氮杂环化合物的新方法,通过电子效应和空间位阻效应调控反应选择性;同时实现含两个或多个手性中心的十元氮杂环化合物的对映选择性合成。在此基础上,将所发展的方法应用到若干吲哚内过氧生物碱的构建和修饰中。本项目的研究为快速合成含两个或多个手性中心的十元氮杂环化合物提供一条有效的途径,为中环骨架化合物的构建提供新的思路。目前,初步的研究结果证明了该项目的可行性。
英文摘要
The synthesis of medium-sized ring compounds has always been one of the most difficult and challenging topics in organic synthesis. Up to now, the preparation of ten-membered aza-heterocycles has been made great advance through intramolecular reaction. However, the construction of ten-membered aza-heterocycles by intermolecular reaction, especially for its enantioselectivity and diastereoselectivity control, was rarely reported. In this project, we developed a new cascade strategy for the rapid construction of ten-membered aza-heterocycles containing two or multiple stereocenters by using [3+3] cycloaddition /[3,3]-rearrangement of N-vinyl nitrones and the 1,3-dipoles in situ generated from ɑ-halogenated reagents. We would also study the reaction selectivity control by electronic effect and steric hindrance effect. At the same time, the enantioselective synthesis of ten-membered aza-heterocycles containing two or multiple stereocenters was realized. Based on these results, the developed methods were applied in the synthesis or modifications of some indole endoperoxide alkaloids. This project will not only provide an effective pathway to the rapid construction of ten-membered aza-heterocycles containing two or multiple stereocenters, but also provide a new idea for the synthesis of medium-sized ring compounds. At present, the preliminary research results have proved the feasibility of this project.
由于环张力和熵增不利的影响,中环化合物的构建一直是有机合成中最富有挑战性的前沿课题之一,特别是环上取代基的立体化学控制是最主要的难点之一。本项目围绕N-烯基硝酮参与[3+3]环加成/[3,3]重排串联反应合成十元氮杂环化合物展开研究,主要取得了以下三个方面的成果。首先,建立了系列N-烯基-α,β-不饱和硝酮与α-溴代酰胺、α-溴代酮、氯代肟、氯代腙、活化环丙烷、2-吲哚甲醇等现生场生成1,3-偶极子的[3+3]环加成/[3,3]重排串联反应,高效、高非对映选择性地构建含多个手性中心的十元氮杂环化合物的新方法;拓展了合成十元氮杂环化合物的应用范围。利用手性金属催化剂和手性膦酸催化剂分别探讨了[3+3]环加成反应合成手性氮杂环化合物的不对称催化方法,氮杂环化合物的对映选择性和非对映选择性可以达到优秀。通过所得十元氮杂环化合物的生物活性研究,发现了所合成的部分十元氮杂环化合物相比抗炎药吲哚美辛具有良好的抗炎活性。这些结果为中环化合物的合成提供了新的思路,为这类化合物在药物和材料上的进一步开发和利用奠定了物质基础。其次,在研究N-烯基硝酮的合成和反应活性过程中,发展了新型氢键N,N,O-三齿配体实现了烯基硝酮的立体选择性合成; N-烯基硝酮在不同的催化剂条件下,可以分别进行分子内氮杂4π和6π电环化反应,合成了系列多取代官能团化的氮杂四元环化合物、噁唑啉和多取代吡啶衍生物。最后,基于吲哚和喹唑酮的骨架编辑策略,实现了吲哚的C-H键的胺化反应、偶氮化反应以及炔基喹唑酮的分子内环化反应,构建了系列稠氮杂环骨架化合物。首次利用铜和手性膦酸催化剂实现了吲哚的骨架编辑不对称合成轴手性喹喔啉化合物,解决了骨架编辑策略和轴手性化合物构建研究领域的难题。
[3+2]环加成/[3,3]重排串联策略不对称合成氮杂九元环化合物的反应研究
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批准号:21871062
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2018
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负责人:莫冬亮
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依托单位:
[5+2]环加成高效构筑二氮杂环庚烷的方法研究及其在失眠药Suvorexant骨架修饰中的应用
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批准号:21602037
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:莫冬亮
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依托单位:
经N-烯基硝酮高效构筑氮杂八元环方法研究及其在吲哚类生物碱合成中的应用
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批准号:21562005
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:41.0万元
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批准年份:2015
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负责人:莫冬亮
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依托单位:
国内基金
海外基金