氮杂环卡宾催化启动的串联反应研究

串联反应是在一个反应器内接连发生多步反应，快速地实现多个碳-碳键和碳-杂原子键的形成和断裂，高效地完成从较简单分子到较复杂分子的转换。相比分步操作的多个反应，串联反应更加高效、经济、绿色，成为现代合成方法的重要发展方向之一。氮杂环卡宾是近年非常活跃的路易斯碱催化剂（亲核催化剂），在醛的极性反转和扩展的极性反转、烯酮的环加成反应、含硅亲核试剂的反应方面等取得重要成果。然而，氮杂环卡宾催化启动的串联反应还只有很少报道。分析认为氮杂环卡宾催化反应中生成活性中间体有间体，很可能在合适的反应条件下与相关试剂反应，从而发生串联反应，高效的得到较复杂的分子。重点研究氮杂环卡宾催化醛、Michael受体、累积双键化合物等启动的串联反应，尤其是相应的手性氮杂环卡宾催化的不对称串联反应。

项目研究了氮杂环卡宾等催化的串联反应，通过对催化剂结构，反应条件等设计优化，实现了醛、联烯等化合物的串联反应，一锅形成二个化学键、快速得到多种六元、七元杂环及碳环化合物。研究主要包括: 1) 通过噻唑型等卡宾催化，实现了邻苯二甲醛与Michael受体、1，2-双活化Michael受体及亚胺的串联环化反应，以良好的非对映选择性得到羟基四氢萘酮、羟基茚酮、及2-氨基-3-羟基茚酮等化合物。2)通过氢键-卡宾双功能催化剂等实现了不饱和醛与邻亚烷基醌的[3+4]环化反应，高对映选择性得到苯并七元环内酯化合物；进一步实现了催化预氧化不饱和醛与偶氮化合物的[4+2]环化反应，高对映选择性得到gamma-氨化的产物。3) 研究了相关反应的可能的催化循环机理和不对称诱导机制，提出催化剂中大位阻侧链及自由羟基对反应活性及选择性的影响的可能模式。研究发表 Angew. Chem. Int. Ed.（4篇）等标注基金号相关SCI论文12篇。