《生物活性分子導向的手性氮雜環骨架的立體選擇性合成》是依託中國科學技術大學，由龔流柱擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：生物活性分子導向的手性氮雜環骨架的立體選擇性合成
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：龔流柱
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題著眼於發展新的立體選擇性方法，高效構建廣泛存在於生物活性分子中的氮雜環骨架。將詳細研究新的手性催化劑體系和不對稱反應，主要包括設計和合成一系列手性雙磷酸催化劑，通過調節連結體的類型改變分子內氫鍵的強度，實現雙磷酸催化活性的調控，並研究其催化的1,3-偶極環加成反應、Povarov反應和Pictet-Spengler反應；設計和合成手性雙內鹽鹼催化劑，研究其催化的3-取代吲哚參與的不對稱加成反應；設計過渡金屬/手性磷酸和Lewis酸/手性磷酸聯合催化劑體系，研究它們協同和接力催化的不對稱多組分和串聯反應，用於簡潔構建結構複雜的手性含氮雜環。利用發展的高效構建雜環骨架的新方法，研究簡潔合成生物鹼如Spirotryprostatin、(+)-Pumiliotoxin C、Flustramine B、Gliocladin C等的新路線。
結題摘要
我們發展了多種新型手性催化體系以及含氮雜環骨架的不對稱構建、衍生化方法，高立體選擇性地構建了一系列存在於生物活性分子中的含氮雜環骨架，並利用發展的新反應實現了含氮雜環天然產物的全合成。我們利用不對稱[3+2]環加成、碳-氫鍵官能團化、烯烴親電加成等反應來構建手性五元含氮雜環骨架，利用不對稱[4+2]環加成、[3+3]環加成、串聯環化等反應來構建手性六元含氮雜環骨架，利用不對稱多組分串聯反應來構建手性七元含氮雜環骨架，利用不對稱烷基化、芳基化、羥基取代、亞胺加成、串聯環化等反應對多種含氮雜環骨架進行結構修飾。代表性成果包括：發展新型手性高價碘有機小分子催化劑，用於催化丙二醯二苯胺的分子內碳-氫鍵氧化偶聯反應，構建手性雙螺環氧化吲哚；利用手性鈀配合物催化不對稱烯丙位碳-氫鍵胺化反應，構建手性四氫嘧啶；發展手性鈷(III)配合物陰離子布朗斯特酸催化的不對稱溴胺環化反應，構建手性四氫吡咯；設計結構新穎的手性鈷(III)配合物鈉鹽催化劑，用於催化芳香亞胺與富電子烯烴的不對稱Povarov反應，構建手性四氫喹啉；利用銅(I)/手性親核催化劑聯合催化不對稱[4+2]環化反應，構建手性四氫喹啉酮；利用手性金配合物催化偶氮與雙烯的雜Diels-Alder反應，構建手性哌嗪；利用手性鈀配合物/手性磷酸協同催化烯丙醇對吡唑啉酮的不對稱烯丙基烷基化反應以及末端烯烴對吡唑啉酮的不對稱烯丙位碳-氫鍵官能團化反應；發展乙烯基含氮脫羧底物的不對稱催化[4+2]環加成反應，構建手性六元含氮雜環；發展烯基吲哚、吲哚基甲醇參與的催化不對稱環加成、偶聯、二聚環化、去芳構化和串聯反應以及色醇和色胺參與的催化不對稱親核取代和環化反應，合成結構多樣的手性吲哚衍生物。利用發展的新反應，實現了生物活性天然生物鹼(+)-gliocladin C、(-)-folicanthine和(+)-trigolutes B等的簡潔全合成。共發表學術論文141篇，其中Acc. Chem. Res. 1篇，J. Am. Chem. Soc. 6篇、Angew. Chem. 13篇，多篇論文被Angew. Chem.、Synfacts等刊物積極評述；2013年獲得國家自然科學獎二等獎1項。
