亲核硅基引发的多组分反应研究

Development of efficient synthetic methodologies constitutes an important task of modern organic chemistry. This proposed research focuses on the exploration of the nucleophilic silyl group-initiated three-component coupling reactions, including their substrate scope and limitations, the impact factors for the chemo-selectivity and stereo-selectivity of this reaction. Efforts on this topic will make the multi-component reactions become an effective way to construct a variety of compounds with useful molecular structure. The three-component reaction proceed through a carbanion intermediate that generated from [1,2]-silyl migration from carbon to oxygen (or from carbon to nitrogen) and initiated by the attack of nucleophilic silyl group to the first electrophile. Subsequent reaction of carbanion intermediate with the second electrophile leads to the three-component coupling product. Notably, this methodology is applicable to the synthesis of α-hydroxyl lactones/lactams and also can be further extended to the cascade reactions enabled by silyl migrations from carbon to nitrogen, which are inaccessible through the known silyl glyoxylates-mediated cascade reactions that also involve [1,2]-sily rearrangements （Scheme 5）.

发展高效的合成方法学是现代有机化学研究的重要任务。本项目申请拟通过对亲核硅基引发的三组分连续反应的研究，总结出该反应中所涉及的反应各组分的适用范围，探索影响反应化学选择性和立体选择性的各种因素并归纳其规律，使其成为能够高效合成一些有用分子结构的方法。对于该类亲核硅基引发的三组分反应，亲核硅基与第一亲电试剂反应引发分子内硅基的[1,2]-碳氧（或碳氮）之间的迁移，形成新的碳负离子活性中间体，该活性中间体与第二亲电试剂反应，得到三组分反应产物。需要指出的是，该方法学适用于对α-羟基内酯和α-羟基内酰胺衍生物的合成，并可以扩展到硅基的[1,2]-碳氮之间的重排引发的连续反应中，这些是通过目前常用的酰硅化合物介导的[1,2]-硅基重排导致的连续反应所无法实现的（见图5 所示）。

本项目对亲核硅基引发Brook重排介导的连续三（多）组分反应进行了较为系统的研究，并扩展至由硅基金属试剂做碱引发的膦杂Brook和氮杂Brook重排介导的连续多组分反应的新合成方法学研究：包括确定参与反应各组分的适用范围和相应的使用条件；发现反应化学选择性和立体选择性的影响因素并予以解决；开发一系列合成诸如1，2-氨基乙醇、1，2-乙二醇、1，2-乙二胺和环丙烷（包括环氧乙烷和氮杂环丙烷）结构衍生物等具有特定分子结构的新的合成方法。N-叔丁基亚磺酰胺亚胺酸酯的-官能化反应是在此连续反应基础上发展起来的又一类衍生反应研究：包括Aldol反应（含和亚硝基化合物的Aldol反应）、Aza-Mislow-Evans重排反应、a-氟代反应、a-羟基化反应和a-硫代反应等，可以用来合成一系列具有极高应用价值的特殊有机化合物。