《sp2 C-H 鍵活化構築C-C鍵在有機合成中的套用》是依託蘭州大學，由柳忠全擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：sp2 C-H 鍵活化構築C-C鍵在有機合成中的套用
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：柳忠全
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目將開展一系列通過金屬催化活化sp2 C-H 鍵直接構築C-C鍵的研究工作。主要研究內容為：（1）催化的芳烴、雜環芳烴以及多氟芳烴sp2 C-H鍵活化，與富電子烯烴或炔烴經氧化Heck偶聯直接構築C-C鍵；（2）催化的烯烴C-H鍵活化與烯烴氧化偶聯構築1,3-二烯及多烯類化合物。本項目的目標是：通過研究分子內以及分子間金屬催化的氧化偶聯反應，擬發展一系列高效的、環境友好的、可持續發展的、直接經sp2 C-H鍵活化構築C-C鍵的有機合成方法。並在此基礎上，運用這些方法節能高效、綠色低耗地合成一些藥物中間體或天然產物分子。
結題摘要
在該基金的支持下，我們發展了一系列高效的、選擇性地官能團化sp2C-H鍵，有效構建C-C以及C-Si鍵的合成方法。主要包括以下三方面內容： （1） 高選擇性地官能團化活潑以及未活化烯烴sp2C-H鍵，發展了一系列高效地構建C-CF3鍵；C-C(CN)鍵；C-P鍵等；其中，尤其值得指出的是，我們運用廉價安全低毒的無機高價碘(I2O5)，作為單電子氧化試劑，氧化相對廉價穩定的NaSO2CF3成相應的CF3自由基，實現了六大類C-CF3鍵的直接構築，而且均能放大到克級生產。很大程度上改進了以往用常溫下的有毒氣體ICF3才能順利實現的合成轉化。 （2） 運用分子間串聯反應策略，通過選擇性官能團化飽和sp3C-H以及sp2C-H鍵，一步構建多個C-C以及C-X鍵，高效地合成了多種具有生物活性以及藥物活性的雜環芳烴化合物如吲哚、吡咯及菲啶等。其中，尤為突出的是，首次實現了多氟代醇與雜環化合物的直接脫氫氧化偶聯。多氟代醇是一類相對廉價易得、安全穩定的化工原料。長期以來，通過選擇性官能團化多氟代醇，從而簡潔高效地引入氟原子，是許多化學家孜孜以求的，也是該領域極具挑戰性的課題。令我們十分興奮的是，我們通過兩步自由基氫提取策略，終於實現了多氟代醇，包括三氟乙醇(TFE)，六氟異丙醇等α-OH-C(sp3)-H鍵的選擇性官能團化，高區域選擇性地構建多種C-C鍵。在引進F原子的同時，OH的順利保留為進一步的官能團轉化提供了更多的可能。 （3） 首次實現了脫羧的C-Si鍵構建. 通過自由基引發，選擇性切斷R3Si-H鍵，生成相應的R3Si自由基，再與一系列α, β-不飽和羧酸發生自由基加成消除脫羧反應，簡潔高效地構建烯基以及炔基矽烷。 總之，在該基金執行的四年里，我們採用過渡金屬催化以及自由基化學策略，順利地實現了一系列sp2C-H鍵的高效轉化，開闢了多種綠色安全的C-C/C-Si鍵的構建新策略，在一定程度上改進了傳統的合成方法。
