多官能化乙炔基环丙烷衍生物的串联反应研究

Transition-metal catalyzed tandem reaction are an important strategies in heterocyclic synthesis by multiple bond forming . In this project, We use different functionalized ethynyl-cyclopropane derivatives to synthesize nitrogen and oxygen-containing heterocyclic compounds via transition metal-catalyzed cascade reactions: (1) Study the tandem reaction of palladium catalyzed different functionalized ethynyl cyclopropane derivatives to generate alkenyl palladium intermediate, which reacted with allyl chloride and diaryliodonium salts to synthesize polysubstituted heterocyclic compounds; (2) The transition metal-catalyzed oxidative fluorination and trifluoromethylation of different functionalized ethynyl cyclopropane derivatives to synthesize a variety of fluorinated and trifluoromethyl heterocyclic compounds; (3) Study the tandem reaction of transition metal-catalyzed different functionalized ethynyl cyclopropane derivatives to generate cyclopropylmethyl cationic intermediate, which undergo the subsequent rearrangement, cyclization reactions to synthesize polysubstituted heterocyclic compounds.

过渡金属催化的串联反应是构建碳-碳键，碳-杂键的重要手段。本项研究的重点是利用不同官能化的乙炔基环丙烷衍生物，在过渡金属催化下形成活性金属有机中间体并进行后续的串联反应合成一系列含氮及含氧的环状化合物。.（1）通过Pd(II)催化不同官能化的乙炔基环丙烷衍生物生成烯基钯中间体，并串联与烯丙基氯，二芳基碘盐的偶联反应合成多取代杂环化合物。.（2）通过过渡金属催化官能化的乙炔基环丙烷衍生物生成烯基金属中间体，利用氟试剂或三氟甲基试剂的氧化消除合成多种含氟及三氟甲基的杂环化合物。.（3）通过过渡金属催化官能化的乙炔基环丙烷衍生物形成环丙甲基正离子中间体，并串联开环重排，环化等反应合成多取代杂环化合物。

本项研究的内容是利用过渡金属催化下形成活性金属有机中间体并进行后续的串联反应合成一系列含氮及含氧的杂环化合物。同时利用过渡金属催化下形成活性金属有机中间体，与氟试剂或三氟甲基试剂的氧化消除合成多种含氟及三氟甲基的杂环化合物。在项目执行期间，我们同时开展了过渡金属催化串联反应、三氟甲基化与氟烷基化衍生物的合成两方面研究工作：1）研究了N-芳基丙烯酰胺与光催化产生的相应芳基自由基、三氯甲基自由基、硒基自由基的加成环化反应合成具有芳基取代、三氯甲基取代、硒基取代3,3'-取代的氧化吲哚衍生物。发展了CuX2作用下2-(1-alkynyl)-2-alken-1-ones的环化反应合成溴代及氯代呋喃的方法。为避免过渡金属的使用，发展了一种碱作用下炔基亚胺的propargyl-allenyl isomerization 和 aza-electrocyclization的串联反应，制备2-三氟甲基喹啉衍生物。2）发展了炔丙酸酯的二氟乙基化反应，制备一系列的3-二氟乙酯取代香豆素类化合物。建立了通过在PhI(OAc)2作用下与TMSCF3作用生成相应的三氟甲基自由基与N-芳基丙烯酰胺反应，得到具有三氟甲基取代3,3'-取代的氧化吲哚衍生物。利用钯催化三氟亚胺基氯的分子内 C-H活化反应，合成了6-三氟甲基菲啶衍生物。研究了2-联苯基异腈与三氟乙基自由基的加成环化反应，合成6-三氟乙基取代的菲啶衍生物。.项目研究期间共发表SCI 论文19 篇。结合单位的学科建设，培养硕士研究生1名，指导4名青年教师进行科研工作。