《環境友好的催化體系的研究》是楊震為項目負責人，北京大學為依託單位的重點項目。
基本介紹
- 中文名：環境友好的催化體系的研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：楊震
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展環境友好的催化體系，以環保，高效，選擇性的方式來構建有機化合物是國際上對有機化學家提出的新要求。 我們擬在本項目中，（1）設計合成環境友好型配體（以具有π酸性性質及能夠穩定高價金屬價態為主，如含烯烴, 羰基,膦雜苯, 硫脲, 硫醯胺等的配體）, 並將它們分別和多種金屬組合而形成環境友好型催化劑；（2）將其套用於過渡金屬催化的各種成鍵反應中，如：碳-碳, 碳-雜原子成鍵的偶聯反應，以及一氧化碳參與的羰基化反應; (3) 從成鍵反應的基元反應出發，開展該類反應機理的研究。本項目擬解決如下的關鍵科學問題：1、 π酸配體對還原消除反應的促進作用；2、金屬交換和還原消除的競爭關係；3、含硫、氮等配體對CO和過渡金屬配位的促進作用；4、含硫、氮等配體對Pd（II）和RX進行氧化加成的促進作用；5、Pd（IV）的還原消除反應。
結題摘要
項目資助期間，雷愛文課題組共發表研究論文47篇，包括JACS 10篇，Angew. Chem. Int. Ed.13篇，Nat. Commun.1篇，應邀為Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.等著名期刊撰寫綜述。雷愛文課題組在研究中結合動力學、計量反應、晶體結構等多種手段理解反應機理，並以環境友好且高效成鍵為目的，進行了新型成鍵模式和催化體系的研究。主要研究成果有：1、氧化偶聯：基於兩種親核試劑的新成鍵模式，實現了以空氣為氧化劑，“C-H/X-H”為親核試劑的綠色氧化偶聯反應；2、新型配體：設計合成了含π-酸結構的膦烯烴等配體，成功套用於碳碳和碳硫成鍵反應中，通過動力學研究證明了催化體系對成鍵的促進作用；3、反應機理：以氧化偶聯反應為模型，通過動力學手段研究還原消除，金屬交換等重要基元反應，獲得了定量動力學數據；4、新反應體系：實現了無過渡金屬參與的偶聯反應及羰基化反應 楊震課題組共發表研究論文35篇，包括JACS 3篇，Angew. Chem.Int. Ed.3篇。楊震課題組在研究中，1、以硫脲為配體，將鈷催化的Pauson-Khand（PK）反應成功套用於Pentalenolactone A 甲酯等天然產物的首次全合成，文章發表於Angew. Chem., Int. Ed.。其中Schindilactone A的全合成作為封面文章發表於該期刊；2、設計了一類新型硫脲配體套用於苯乙烯類不對稱二酯基化反應，其反應收率和不對稱選擇性是當前報導的最好結果，同時被套用於Schindilactone A等天然產物的全合成；3、首次實現了溴化鈷-硫脲催化的PK反應，該反應無需無氧無水條件。論文作為Chem.Commun.的後封面文章發表；4、開展了硫脲-鈀催化的PK反應機理研究，首次提出四價鈀為活性中間體的PK反應機理。5、設計了全新接力式烯烴複分解反應的合成策略，實現了基於酯基的高活性釕卡賓物種的生成，並套用到天然產物Flueggine A 和Virosaine B的首次全合成，論文以VIP形式發表於Angew. Chem. Int. Ed.。6、通過金催化的炔烴串聯反應實現了系列具有重要生物活性的天然產物骨架的快速構建。 兩組共同開發了基於硫、氮的鉗型配體，該類配體促進了鈀催化的Suzuki的homo-偶聯，並將其套用於Crisamicin A的首次全合成
