環鈀化合物等催化的偶聯反應研究

《環鈀化合物等催化的偶聯反應研究》是依託鄭州大學，由吳養潔擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：環鈀化合物等催化的偶聯反應研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳養潔
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

過渡金屬催化的碳-碳、碳-雜原子鍵的生成反應在合成有重要套用價值的許多天然產物、藥物、香料、染料、殺蟲劑及高分子功能材料等有機產品方面具有廣泛的套用價值。本項研究擬合成一系列二茂鐵衍生的環鈀化合物及其與配體（三芳基膦、三環己基膦、卡賓、吡啶或聯二吡啶等）的加合物，以及一些其它金屬（Rh、Ru、Eu或Ir等）與杯芳烴等配體形成的配合物，評估合成的催化劑在C-H活化和帶有多官能團的底物（如芳雜環硼酸酯、芳雜環鹵代物等）參與的偶聯反應的催化活性，探索催化劑結構與活性的關係，研發具有套用價值的催化反應體系。本項研究涉及製備環鈀化合物及其與配體的加合物以及其它催化劑，研究催化劑所參與的現代有機合成反應。

結題摘要

過渡金屬催化的碳-碳、碳-雜原子鍵的生成反應在合成有重要套用價值的許多天然產物、藥物、香料、染料、殺蟲劑及高分子功能材料等有機產品方面具有廣泛的套用價值。本項目開展了四個方面研究工作： 一、在碳氫鍵活化方面，巧妙地設計了具有新穎結構的二茂鐵氮雜環蕃, 利用二茂鐵的氧化還原特性, 通過外部化學調控精確控制反應活性和選擇性,實現了氧化還原調控的不對稱催化Aldol反應, 突破性地打破了不對稱催化反應小分子催化劑的現有設計模式, 為未來設計合成新穎結構的手性催化劑提供了新思路；探索了鈀催化的單N保護的胺基酸配體促進的N,N-二甲基胺甲基二茂鐵的不對稱C-H烯基化反應、選擇性C-H炔基環化、醯基化的反應研究；此外發展了氮雜環氧化物、芳香偶氮化合物、2-芳基吡啶以及香豆素等的碳氫鍵相關的膦醯化、醯基化、胺化及磺醯化等高效偶聯反應。 二、利用本實驗室發展的環鈀化合物能夠高效催化碳-碳、碳-雜原子健的生成反應，如“一鍋煮”硼基化反應\Suzuki串聯反應、Suzuki反應、Sonogashira催化偶聯反應、脫羧偶聯反應、氧化Heck反應、stille’偶聯反應、脫硝偶聯反應以及2-芳基吡啶的選擇性氯化和醯化反應等，研究了水中芳基碘代物、溴代物以及氯代物與亞磷酸二異丙酯的偶聯反應，以中等到高的收率合成出一系列芳基膦酸酯化合物。合成了多系列有機產品中間體，為現代有機合成的發展提供了指導作用。 三、除環金屬化催化劑外還開發了如：鈀催化的Buchwald–Hartwig反應、串聯環化-烷氧基環化、串聯的Sonogashira/Decarboxylative，以及Suzuki相關的三氟乙基化、烷氧羰基化、水相Suzuki偶聯反應等，銅催化的芳基磺醯氯與亞磷酸酯偶聯反應、苯丙炔酸脫羧偶聯反應等,銀催化炔脂的加成環化串聯反應、烯烴的加成-遷移反應等，無金屬催化的水相炔脂的雙官能團化反應等，合成了各種類型的芳環、芳雜環衍生物。 四、在瓜環領域，研究了[CmMV]2+(m = 4, 5, 7, 12)與瓜環[8]和富電子客體間的相互作用，首次發現：客體大小能夠決定瓜環[8]與紫精、富電子客體自組裝時所形成的絡合物的包結模式；設計併合成了水溶性的鄰菲囉啉衍生物PMV，研究表明PMV可以作為鋅離子的螢光探針，在水溶液中PMV-Zn2+與瓜環[8]還可以構築超分子螢光開關。