1,6-烯炔和冰片烯类化合物的两种不对称环化加成反应研究

Transition-metal-catalyzed intermolecular asymmetric [2 + 2 + 2] cycloadditions of 1, 6-enynes with unsaturated compounds is a hot reaction in recent years. At present, through unremitting efforts of numerous research groups, the asymmetric [2 + 2 + 2] cycloadditions of 1, 6-enynes with alkyne or conjugate ketene have made great progress. However, the asymmetric [2 + 2 + 2] cycloadditions of 1, 6-enynes with olefins is still in the initial stage, a lot of problems need to be solved, especially the development of new asymmetric cycloadditions reaction of 1, 6-enynes with olefin compound. We plan to study the asymmetric cycloadditions of 1, 6-enynes with olefin compound, and through the control of the reaction conditions, to realize two new asymmetric cycloadditions reaction of 1, 6-enynes with norbornadiene derivatives, and to achieve the best stereochemical control, to elaborate the possible reaction mechanism was further research. In addition, podophyllotoxin analogues will be synthesized with our cycloaddition products, the biological activity will also be investigated in this project.

过渡金属催化的分子间1,6-烯炔与不饱和化合物的不对称[2+2+2]环化加成反应，是近年来人们关注的热点反应之一。目前，经过众多科研小组的不懈努力，1,6-烯炔与炔、共轭烯酮类化合物的不对称[2+2+2]环化加成反应已取得了巨大的进展。然而，1,6-烯炔与含C=C双键的烯烃化合物的不对称[2+2+2]环化加成反应则还处于初始阶段，大量问题需要研究解决，尤其是发展1,6-烯炔与烯烃化合物的新型不对称环化加成反应类型。我们拟用1,6-烯炔与冰片烯类化合物中C=C双键进行不对称环化加成反应，通过对反应条件的控制，实现1,6-烯炔与冰片烯类化合物的两种新型不对称环化加成反应，并达到最佳手性控制，同时还将对两个反应的机理进行深入研究。此外，我们将对反应产物进行鬼臼毒素类似物的合成，并对其生物活性进行测试。

在项目基金的支持下，我们对1,6-烯炔和冰片烯类化合物的两种不对称环化加成反应研究开展了系统的研究工作，并取得了很好的成果。. 发展了两种新的催化体系，分别实现1，6-烯炔和冰片烯类化合物之间的[2+2+2]环化加成反应及另一个全新的不对称环化加成反应。经过设计与筛选，发现金属铑（Rh(COD)2BF4）与手性双磷配体（(R)-xyl-P-PHOS）形成的配合物能够顺利实现1，6-烯炔和氧杂苯并降冰片烯类化合物的不对称[2+2+2]环化加成反应的催化体系。通过对反应条件的系统优化，一系列底物被高效的转化为相应的加成产物，同时获得优秀的对映选择性，产物的ee值最高可以达到99%。在前期的研究中，我们发现在1,6-烯炔和冰片烯类化合物发生不对称[2+2+2]环化加成反应时，有一个副产物的生成，这是一个全新的环化加成反应产物，这一类型的反应至今未见文献报道。我们通过调控催化体系，包括配体、金属前体的筛选及其它优化，用[Rh(COD)2]BF4和(R)-An-SDP作为催化剂，我们已成功地发展了铑催化1,6-烯炔和氧氮杂苯并降冰片烯类化合物的环化加成反应，获得较好的收率和优秀的对映选择性。各种取代的底物适用于此反应。. 同时也进行了一些相关拓展反应研究：发现了钯/银作为共催化体系，能有效的催化羧酸类弱亲核试剂对低活性氮杂苯并降冰片烯的不对称亲核开环反应，并得到顺式开环反应产物。实现AgOTf催化的末端炔烃对氧杂苯并降冰片烯的串联异构化/炔氢化反应,获得较高收率的1,1-二芳基苯乙烯产物及实现了[Ir(COD)Cl]2和(R)-xylyl-phanephos配合物催化的胺类亲核试剂对氧杂苯并降冰片烯的不对称亲核开环反应。. 基于该基金的资助，我们已发表SCI论文4篇，另有一篇正在整理数据，待发表，1项美国发明专利已授权。总体来说我们已较好的完成了该项目的研究目标。