過渡金屬氮賓參與的構建C-N鍵的新反應研究

《過渡金屬氮賓參與的構建C-N鍵的新反應研究》是依託中國農業大學，由張振華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：過渡金屬氮賓參與的構建C-N鍵的新反應研究
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：張振華
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

含氮化合物在醫藥科學、綠色農藥和新型高分子材料等方面都有著廣泛的套用，一直是有機合成研究的一個重點，C-N鍵的合成更是有機合成中最重要的反應之一。以氮賓和金屬氮賓為活性中間體，通過傳統的C-H插入反應和氮雜環丙烷化等反應，是在有機合成中引入氮原子的最有效的手段之一，但目前人們對氮賓化學的研究仍然非常有限。 過渡金屬催化的有機合成方法學在近三十年中取得了巨大的發展，各類偶聯反應的開發和套用從根本上改變了很多有機化合物傳統的合成路線。金屬有機的發展同樣也推動著含氮化合物合成的進步。本項目將主要研究過渡金屬氮賓參與的構建C-N鍵的新反應。首先，本項目將研究新型的氮賓前體，同時探索Pd催化的氮賓的氮雜環丙烷/烯化反應及其後續的串聯反應。進一步，還會嘗試將過渡金屬氮賓參與的傳統的偶聯反應相結合,發展一類構建C-N鍵的新方法，並將此套用於含氮有機化合物的合成。

結題摘要

過渡金屬催化的疊氮化合物的反應是構建C-N鍵的一個重要途徑，其中報導較多的是C-H插入和N-雜環丙烷化兩類反應，一般使用銠、釕、鐵、銥等作為催化劑。有機金屬鈀化學雖然是目前研究最深入、套用最廣泛的一類導向有機合成的金屬有機化學，但並不經常出現在氮賓化學的報導中。本研究項目圍繞過渡金屬Pd和Rh(I)催化的各類疊氮化合物與sigma-給體/pi-受體一氧化碳和異腈交叉偶聯反應及其後續豐富的串聯反應進行了研究，已取得了一些創新性的成果，主要完成了以下四個新反應的研究：（1）溫和條件下自組裝Pd配合物催化的磺醯基疊氮的羰基化反應得到磺醯脲類化合物的研究；（2）非均相催化劑Pd/C催化的疊氮化合物與胺的交叉羰基化反應研究；（2）Pd催化的疊氮化合物與異腈的交叉偶聯反應研究；（4）Rh(I)連續催化的炔基疊氮的選擇性環化反應得到吡咯[2,3-b]吲哚類化合物的研究。本項目已發表高水平SCI論文4篇，申請發明專利3項，其中一項已授權，2項已公開。