新型手性SPOs配体的合成及其在不对称催化中的应用
批准号:
22071270
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
邱立勤
依托单位:
学科分类:
不对称合成
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
邱立勤
中文摘要
氮杂芳香化合物是大量天然产物、药物分子、药物活性分子的母核,但由于其结构特点,经传统化学合成和一般过渡金属催化法制备复杂的缺电子手性杂环化合物往往比较困难低效。近年来发展的Ni-Al双金属催化体系具有经催化C-H官能化构建手性杂环化合物的潜力。仲膦氧化物SPOs比普通膦配体更具特色和广泛应用前景,但目前高效手性SPOs配体还很有限。在文献调研和课题组研究积累的基础上,本项目精心设计并将合成3类新型手性SPOs配体,构建了5类新型氮杂环不对称C-H活化并环化反应,拟通过Ni-Al双金属不对称催化研究,发掘高效SPOs配体和催化体系,考察其构效关系,合成多类常规方法难以获得的新型手性杂环化合物。从而进一步丰富缺电子杂环C-H官能化反应,发展具有自主知识产权的手性配体及非贵金属催化体系,深化对催化机理的认识,为设计发展新型手性催化剂、新反应和构建手性杂环新策略提供理论支持,促进手性化学的发展。
英文摘要
N-heterocyclic compounds are the mother nuclei of a large number of natural products, drug molecules and drug active molecules. However, due to the characteristics of its substrate structure, it is often difficult and inefficient to prepare complex electron-deficient chiral heterocyclic compounds directly by traditional chemical synthesis and general transition metal catalysis. In recent years, a kind of newly developing Ni-Al bimetallic catalytic system has showed the potential to construct chiral heterocyclic compounds efficiently by catalytic C-H functionalization. Compared with ordinary phosphine ligands, secondary phosphine oxides (SPOs) have better characteristics and broad application prospects, but highly efficient chiral SPOs ligands are still limited at present. On the basis of literature review and research accumulation of our group, three kinds of novel chiral SPO ligand skeletons have been carefully designed and will be synthesized in this project, and five kinds of new asymmetric C-H activation and cyclization reactions for the synthesis of chiral heterocyclic compounds have also been constructed. Through the study of Ni-Al bimetallic asymmetric catalysis, it is expected to explore and obtain highly efficient SPO ligands and catalytic systems, and investigate the structure-activity relationship among different substrates, ligands, metals, catalytic activity, regioselectivity and stereoselectivity. Several classes of new chiral heterocyclic compounds, which are difficult to be acquired by conventional methods, will be successfully synthesized. All of these will further enrich C-H functionalization reaction of electron-deficient heterocycles, develop chiral phosphine ligands and non-noble metal catalytic systems with independent intellectual property rights, deepen the understanding of catalytic mechanism, provide theoretical support for the design and development of new chiral catalysts, new reactions and new strategies for the construction of new chiral heterocycles, and promote the development of chiral chemistry.
发展具有自主知识产权的手性配体,探索高效合成官能化芳香杂环化合物的新方法,对于药物合成、手性化学的进步具有重要意义。本项目聚焦杂环的C-H活化反应研究和手性SPO配体、轴手性桥连配体等的发展,成功开发了包含SPO配体在内的4类富有特色的新型手性配体,进一步丰富了本课题组创制的具有特色的手性SPO配体和膦配体体系及其催化体系,构建了系列新型官能化杂环化合物。首先,项目较好地发展了SPO配体和NHC配体在镍催化的C-H烷基化以及烯基化构建系列(手性)4-喹唑啉酮类化合物上的应用;再者,对于选择性C-H烷基化构建杂环衍生物,C-H芳基化合成手性二氢菲啶衍生物以及轴手性2-芳基吲哚,环加成反应合成多芳基取代的手性二氢噁嗪杂环化合物等也进行了丰富的探索,较好地解决了反应的(对映)选择性和不饱和键区域选择性问题。通过对底物和反应体系的精心设计研究,成功实现了含喹唑啉酮、呋喃、噻吩、二氢菲啶、吲哚、二氢噁嗪等杂环结构的系列(手性)化合物的高活性、高(对映)选择性构建;结合实验研究和计算分析,深化了对相关反应机理的认识。其研究成果不仅拓展了不对称C-H烷基化、选择性C-H烷基化、选择性C-H烯基化反应、(不对称)C-H芳基化及不对称环加成反应等杂环合成方法学的内涵,而且也促进了相关活性功能有机分子化合物库的充实。项目执行期间正式发表SCI论文7篇,公开专利3件,另有1篇论文已录用待发表。
基于烯丙基化反应构建手性杂环化合物
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批准号:21772238
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2017
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负责人:邱立勤
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依托单位:
复杂官能化手性联芳不对称催化合成研究
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批准号:21272283
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:邱立勤
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依托单位:
一类新型可调的手性膦配体的合成及其在不对称Suzuki-Miyaura反应中的应用
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批准号:20972196
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2009
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负责人:邱立勤
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依托单位:
高效不对称催化氢化合成α-取代的β-氨基酸及其衍生物
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批准号:20842005
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2008
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负责人:邱立勤
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依托单位:
国内基金
海外基金