手性布朗斯特酸催化的2-烷基芳香杂环通过sp3C-H键活化与活泼双键的不对称加成研究

C2-modified chiral pyridines and quinolines are very important organic molecular, which are an important type of structural unit that form many chiral drugs having antiviral and antitumor activities. Therefore, the synthesis of new chiral pyridine and quinoline derivatives have not only great theoretical significance, but also potential applying value in medical research field. On the basis of our study for the direct C(sp3)-H acytivation, this project is the first design and synthesis of chiral binol phosphate and chiral binol phosphorus amide ligands, then 2-alkyl azaarenes as raw materials that addition to C=O or N=N or C=N active double bonds catalyzed by chiral ligands, achieving new methods for the synthesis of new chiral pyridine and quinoline derivatives. In this project, the synthesis of new chiral pyridine and quinoline derivatives bears the virtues such as easy operation, high selectivity, high yield via asymmetric organocatalsis.To the best knowledge of us, the research contents of this project have no reports so far, which have innovative significance and great challenging. The expected research production have great reference value and great learning value for the synthesis of new chiral pyridine and quinoline derivatives.

C2修饰的手性吡啶及喹啉衍生物是非常重要的有机分子，是构成许多具有抗病毒、抗菌、抗癌等活性的手性药物的重要结构单元，因此合成新型的手性吡啶及喹啉衍生物在医药及农药等领域具有重要的理论意义和潜在的应用价值。在已有sp3C-H键活化研究基础上，本项目设计合成各种手性binol磷酸和手性binol磷酰胺配体，以2-烷基芳香杂环化合物为原料，在已合成手性配体的催化下，实现与含有C=O和N=N及C=N活泼双键的化合物的不对称加成，研究合成具有潜在生理活性的手性吡啶及喹啉衍生物的新方法。本项目研究利用有机小分子催化合成手性吡啶及喹啉化合物，具有操作简便、选择性高、产物收率高等优点，研究内容在国内外尚未见有任何类似报道，具有创新意义和极大的挑战性。预期研究成果为合成新型的具有潜在生理活性C2修饰的手性吡啶及喹啉类衍生物提供了有价值的新方法。

213本项目我们通过铜催化的嘌呤8-位C-H键的活化氧化一锅合成7，9-二烷基嘌呤-8-酮类化合物，为嘌呤类化合物的修饰提供了新的方法，丰富了嘌呤核苷类化合物的种类。我们还将此反应体系应用到苯并咪唑类化合物，同样收到了良好的效果，合成了一系列1,3-二烷基-苯并咪唑-2-酮类化合物。该体系具有很好的反应适用性，为合成双取代的脲类化合物提供了新的路线，具有广泛的应用前景。.我们以腺苷为原料，在嘌呤的6位引入不同的金属离子识别基团，合成了三种结构新颖的核苷类荧光探针。在水溶液中，三种化合物与不同的金属离子作用后，对Pd2+具有高度单一的选择性，可以用来检测药物中残留的金属钯离子和环境检测分析。这是第一例“开-关”型基于嘌呤核苷作为荧光发色团选择地检测Pd2+的荧光探针，为荧光分子探针的深入研究和实际应用提供科学依据。.我们还合成以脱氧腺苷为分子骨架，二芳基乙烯为光致变色单元，利用碳碳三键桥接到嘌呤的8位。在365 nm紫外光作用下，该化合物在水溶液中发生光异构化反应，得到了关环异构体，在615 nm处出现非常明显的新吸收峰；用可见光照射关环样品，可以发生开环反应，这说明此光致变色过程为高度可逆过程。由于脱氧核苷是DNA的基本组成原件，所以，把这一新型的光致变色脱氧核苷dA-2嵌入到DNA双链结构中，有望合成光致变色的核苷酸，对解决当前许多困扰我们的科学问题提供新途径。.本项目共以第一或通讯作者发表标注本项目编号（21372064）的SCI论文3篇，其中Chem. Commun., J. Org. Chem.和Eur. J. Org. Chem.各1篇；在学术会议上交流论文4篇；申请发明专利1项，授权1项；本项目培养硕士研究生6名，其中获得硕士学位的3名。指导大学生科技创新项目1项。