氧化脱羧启动的不饱和烃的选择性双官能团化反应研究

The difunctionalization of unsaturated hydrocarbons, which involves the formation of two new vicinal chemical bonds, has become the research hotspot and keystone in the field of organic synthesis. Recently, radical-initiated difunctionalization of unsaturated hydrocarbons, especially the radically oxidative decarboxylation-initiated reaction has attracted considerable attention. Carboxylic acids are usually environmentally benign and readily available reagents. Decarboxylation of carboxylic acid by loss of one mere molecule of carbon dioxide makes this novel component effective in radical reaction. However, the selectivity, universality and application of this reaction need to be further studied and solved. Therefore, we will develop the radical difunctionalization of unsaturated hydrocarbons with carboxylic acids via the decarboxylative radical procedure. We will also strive to achieve the high regio- and stereoselectivity of the reaction under mild conditions, investigate the mechanism, and broaden the application of this strategy for the synthesis of some heterocyclic compounds with potential biological activity.

不饱和烃的双官能团化反应包含两个新的相邻化学键的生成，一直是有机合成领域的研究热点和重点。近来，自由基启动的不饱和烃的双官能团化反应受到广泛关注，尤其是基于自由基型氧化脱羧的反应引起了化学工作者极大的兴趣。由于羧酸化合物通常环境友好、廉价易得，以及在反应中只脱除一分子二氧化碳等优点，使得其成为一类新的非常有效的自由基反应组分。然而，此类反应的选择性、普适性以及应用方面亟待进一步研究和解决。为此，我们将系统研究氧化脱羧启动的不饱和烃的自由基双官能团化反应，力求在温和条件下实现反应的高区域和立体选择性；并且研究其反应机理，应用该策略构建一些具有潜在生物活性的杂环化合物。

不饱和烃是石油化工大宗产品之一，基于不饱和烃的转化反应研究一直是化学工业和学术界的热点和重点。近来，自由基启动的不饱和烃的双官能团化反应受到广泛关注，尤其是基于羧基诱导的反应引起了化学工作者极大的兴趣。由于羧酸化合物通常环境友好、廉价易得，以及即可发生氧亲核或者自由基进攻，又能发生脱羧等优点，使得其成为一类新的非常有效的自由基反应组分。因此，发展新型、绿色、高效的羧基诱导的不饱和烃的选择性双官能团化反应具有重要的科学意义和经济价值。本项目研究内容主要基于脱羧或者羧基及其衍生基团诱导，实现不饱和烃的选择性双官能团化反应：1）发展了一类肉桂酸的氧化脱羧，及其碳碳双键的双官能团化反应；2）利用羧基和羧酸衍生基团参与邻位不饱和键的官能团化，选择性地获得了炔烃的双羰基化、共轭烯炔烃的羰基化-二溴化，以及系列异香豆素和苯并异呋喃酮类天然杂环分子。