[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應及機理研究

《[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應及機理研究》是依託南開大學，由李濱擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應及機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李濱
• 依託單位：南開大學

中文摘要

過渡金屬催化的C-H鍵直接官能團化反應是發展現代有機合成方法的一個重要手段，也是當前有機合成研究的一個熱點。關於[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應的研究還比較少，近兩年表現出較好的可研究性，因此具有廣闊的研究空間。本項目擬在之前工作的基礎上，深入系統地研究[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應，如催化C-H鍵與炔烴和烯烴的氧化偶聯反應，C-H鍵與不飽和有機小分子的親核加成反應，脫氫交叉偶聯反應等，發展和發現[(p-Cymene)RuCl2]2催化的C-H鍵直接官能團化反應的新體系，探索出若干個具有高反應性、高選擇性、反應條件溫和、原料廉價易得和環境友好的過渡金屬催化有機合成反應的新方法；並通過合適的底物與[(p-Cymene)RuCl2]2的計量比反應，分離鑑定相關反應中間體的結構，研究反應機理。

結題摘要

在傳統合成策略基礎上發展起來的過渡金屬催化碳氫鍵直接官能團化反應，可以從簡單易得的原料出發以高原子經濟性和反應步驟經濟性合成結構複雜的化合物，更加符合綠色化學和現代有機合成化學的要求。本項目較為系統地研究了金屬釕化合物催化的碳氫鍵直接官能團化反應，即通過金屬參與的碳氫鍵活化並與烯烴、炔烴和疊氮化合物等不飽和有機小分子發生加成、氧化偶聯和氧化環化等反應，合成某些藥物分子和天然產物的核心骨架結構或對其結構進行高效的衍生化，包括：金屬釕化合物催化區域選擇性的分子內烯烴氫氨甲醯化反應，兩類新的釕催化分子間烯烴氫酯化反應體系，金屬釕化合物參與的含N-雜環卡賓環金屬化合物的合成及與炔烴的氧化環化反應，金屬釕化合物催化芳基咪唑鹽與炔烴的環化反應，金屬釕化合物催化的C(sp3)-H活化反應，芳基磺胺鄰位碳氫鍵的氧化烯基化反應以及各種底物的碳氫鍵活化及與不同炔烴氧化環化反應等方面。通過該項目的研究，發展和發現了新的釕催化碳氫鍵直接官能團化反應，進一步豐富了金屬釕化合物催化的碳氫鍵活化的反應體系；同時利用對反應中間體的分離，KIE和H-D交換實驗等多種實驗手段對於一些典型反應的機理進行了較為深入的研究，為發現新的金屬催化碳氫鍵直接官能團化反應體系提供一些理論依據。研究成果在J. Am. Chem. Soc., ACS Catal., Org. Lett., Chem. Comm., Adv. Synth. Catal., J. Org. Chem.和Organometallics等國際期刊上累計發表論文11篇；撰寫英文學術專著兩章；授權中國發明專利1項；在國內學術會議上應邀作分組報告1次。