课题基金 / 基金详情

多烯炔去氢芳构化构筑复杂分子骨架的Domino反应研究

批准号:
22071001
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
胡益民
依托单位:
学科分类:
结构与反应机制
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡益民

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
项目通过多烯炔底物经C-C偶联、C-H活化、去氢芳构化途径或芳炔中间体发生氧化还原等方式对一锅法构筑复杂分子骨架的Domino反应进行深入研究。探索去氢芳构化以及基于环加成串联的氧化还原反应形成C-C/C-O/C-Se等键的偶联反应的变化规律,探索钯、钌催化去氢芳构化发生氢转移反应和Wittig试剂、联烯等参与的环加成-氧化-重排-复分解途径合成复杂分子骨架化合物的新方法及其适应性,开发出性能优良的且具有较广泛用途的稠合芳香功能化合物体系。同时深入探索反应底物结构对形成产物结构影响因素及规律性,探索电子、立体因素和区域选择性对环加成芳构化串联反应的影响并揭示其规律性,为去氢芳构化形成氢转移等反应的机制研究及合成多官能化的药物分子设计奠定基础。利用不对称的去氢芳构化Domino反应专一性地构建一些特定类型的天然产物骨架分子开辟崭新的途径。因此项目具有一定的理论意义和潜在应用价值。
英文摘要
The project is based on one pot Domino reaction to construct complex molecular skeleton for further research through multi-enynes substrates by C-C coupling, C-H activation, dehydrogen aromatization or aromatic alkyne intermediates redox. We will develop the rules of dehydrogen aromatization and C-C/C-O/C-Se bomd formation based on cycloaddition coupling reaction by redox reaction. Exploring palladium, ruthenium catalyst dehydrogen aromatization through hydrogen transfer reaction and the cycloaddition - oxidation - rearrangement - double ecomposition reaction with Wittig reagents and dienes to develop a new method of synthesis of complex molecular skeleton compound and its daptability. We expect to develop a fused aromatic compound system of excellent function and extensive use. Meanwhile, the effective factors and the correlative egularity of what substrate structure influence on products strusture are seeken for. Exploring how some factors such as electronic effect, steric effect and the regioselectivity influence the cycloaddition aromatization cascade reaction and reveals its regularity to lay the foundation for the research on mechanism of dehydrogen aromatization reaction by hydrogen transfer and molecular design of synthesis of polyfunctional drugs. We try to explore a new method to construct several specific natural product skeleton molecules by using asymmetric dehydrogen aromatization Domino reaction. Therefore, this research has important theoretical significance and potential application value.
本项目利用芳炔中间体通过周环反应和亲核加成反应合成多官能化苯系化合物,探索各种活性试剂捕获芳炔构筑噁唑衍生物。2-苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧代3-氧化物(PTIO)作为捕获剂与芳炔反应时通过1,3-偶极环加成过程构筑了官能化的异噁唑衍生物,密度泛函理论计算表明反应经历两次C−N键的断裂获得芳香性异噁唑骨架。此外,使用5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)与芳炔反应时,其价键异构体氧氮环丙烷与DMPO在反应体系中处于热平衡状态且捕获芳炔的速率更快,这一化学转化不同于常见的1,3-偶极子与芳炔的环加成反应模式,通过[2+2]环化和开环过程构筑了更为复杂的稠合噁唑骨架。通过芳炔与二茂铁基噁唑啉的简单一锅法反应制备了多种杂环骨架,在不同的反应条件下两种底物经扩环/重排过程获得了氧氮杂䓬和喹啉衍生物。DFT计算证明了构筑氧氮杂䓬骨架时经历分子内氢迁移过程,为二茂铁衍生物的合成提供了一种简单高效的方法。另外利用他汀类药物捕获芳炔中间体以探究其反应性及产物的生物活性,内酯作为他汀类药物的生物活性基团在该级联反应过程中被去除,两种底物通过Alder-ene反应过程构筑了一种全新的木脂素骨架。不同于常见的天然产物官能化方法,他汀与芳炔的反应通过核心骨架的重组过程实现了更为显著的结构修饰,从而获得具有新结构基序的木脂素衍生物。通过CCK-8法测定了这些源于他汀类药物的木脂素衍生物的生物活性,实验结果表明其对HeLa和RPMI-8226细胞表现出良好的抗增殖作用,半数抑制浓度(IC50)在微摩尔范围,显示出在抗癌药物领域的潜在应用前景。尝试跨越芳炔与1,3-二烯经典的[4+2]环加成过程来探究两种底物不同的反应性。在碱的作用下,四炔底物经历迅速的pentadehydro-Diels−Alder (PDDA)环化过程生成了高活性的α,3-脱氢甲苯中间体,其与两分子1,3-二烯发生共轭加成反应生成官能化的稠合十二元环化合物。极性溶剂中较为稳定的两性离子中间体在该级联策略中呈现出新颖的多米诺环化反应模式,为稠合大环产物的合成提供了一种新思路。
多官能化复杂芳香功能化合物简洁合成方法学研究
  • 批准号:
    21572002
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    胡益民
  • 依托单位:
过渡金属催化的烯丙基化及多重烯炔连续Domino反应构建几种环状复杂体系化合物研究
  • 批准号:
    21272005
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    胡益民
  • 依托单位:
Podophyllotoxin和Conidendrin骨架及其衍生物的高效合成方法研究
  • 批准号:
    21072003
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    胡益民
  • 依托单位:
芳香杂环C-H键活化构筑多环有机物的Domino反应研究
  • 批准号:
    20872002
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    胡益民
  • 依托单位:
国内基金
海外基金