基于烯酮亚胺的合成方法学研究

Ketenimines are very useful intermediates and synthons in modern organic synthesis, especially in constructing complexable molecules containing nitrogen. Consequently, the chemistry of ketenimine attracts much attention in recent years. As a continuation of our previous efforts to ketenimine chemistry, this proposal proposed a series of new intramolecular and/or intermolecular cycloadditions and cyclizations of ketenimines, including the transition-metal-catalyzed/electrophilical [3+2],[4+2],[5+2],[(3+2)+1], [(4+2)+1],[(5+2)+1] and [(2+2)+1] reactions. Furthermore, we will prepare the chiral ketenimines and investigate the possibility to transfer their chirality from axis to carbon center. These methodologies will also be applied in asymmetric synthesis of some bioactive molecules or drugs. We would like to develop some new methodologies for the rapid and efficient construction of carbocyclic/heterocyclic compounds and finally enrich the chemistry of ketenimines.

烯酮亚胺是一类非常有用的中间体和合成子，在有机合成化学特别是含氮有机化合物的合成方面具有广阔应用前景。近年来，烯酮亚胺化学已引起了人们的普遍关注，并成为有机合成化学中的一个热点领域。本项目拟在申请人近年烯酮亚胺化学研究的基础上，系统地研究烯酮亚胺的分子内、分子间环加成和环化反应，其中包括过渡金属催化或亲电的[3+2]、 [4+2] 、[5+2] 、[(3+2)+1]、 [(4+2)+1]、[(5+2)+1]和[(2+2)+1]等环加成，以及环化反应；探索光学纯手性烯酮亚胺的制备方法，及其轴手性转移给手性中心的立体化学问题。通过这些研究，可望为一些环状化合物的快速、高效合成提供新方法、新策略，并将丰富烯酮亚胺化学的内容。

烯酮亚胺（又称氮杂联烯）是一类同时含有C=C和C=N键的非常有用的中间体和合成子，在有机合成化学特别是含氮有机化合物的合成中具有广阔应用前景。在以前工作的基础上，我们系统地研究了基于烯酮亚胺的多组分和串联反应，主要在以下方面取得创新结果：（1）首次将烯酮亚胺的化学与C-H键官能团化相结合，发展了[Cp*RhCl2]2催化下稳定烯酮亚胺参与的C-H活化/环化反应，合成出3-氨基异吲哚-1-酮、3-（二芳基甲叉基）异吲哚-1-酮类或异喹啉-1-酮-3-亚胺类杂环化合物；（2）发展了AgOTf催化或I2促进的稳定烯酮亚胺与炔丙胺的亲核加成-亲电环化串联反应，该反应可一步得到1,2,5-三取代的咪唑类杂环化合物；（3）研究了涉及原位产生的烯酮亚胺的环化反应的两种串联反应，包括Wollf重排/氮杂-Wittig反应/6pi-ERC/1,3-C迁移反应制备2,3–二氢环戊二烯并喹啉和1,2,3,4-四氢吖啶类化合物，和Wolff重排/氮杂Wittig反应/双自由基环合/1,5-H迁移反应制备苯并咔唑类荧光化合物；（4）发展了一系列由铜催化下炔烃和磺酰基叠氮的Click反应原位产生的活泼烯酮亚胺中间体参与的多组分反应和串联反应，这些反应能够一步高效地合成氮杂环丁烷-2-亚胺、3-氨基吡唑、4-亚胺基嘧啶、6-氨基噁嗪、烯丙基眯，或3-重氮吲哚-2-亚胺等类型的含氮化合物，其中3-重氮吲哚-2-亚胺类化合物可作为一类新的金属卡宾前体，在铑（II）催化下发生[2+1]（即环丙烷化反应）、[3+2]环加成、C-H插入（即芳基化反应）、N-H插入等反应，从而为吲哚类杂环化合物的合成开辟了一个新途径。