新型合成砌块2－亚烃基环丁酮新反应的研究

2-Alkylenecyclobutanones (2-ACBones) are a kind of activated intermediates with high ring strain. Due to the intramolecular ring strain, 2-ACBones could be transformed to new cyclic compounds through ring- break and regeneration; Meanwhile, 2-ACBones are good Michael acceptors, they could be attacked by dinucleophiles and generate fused cycles. In this proposal, we will investigate 2-ACBones' novel reactions, including: (1)The reactions of 2-ACBones with electrophiles (such as proton, halo cation, acyl cation et. al.) and the further functional groups' transformations in products; (2) Transition metal catalyzed cyclo-additions of 2-ACBones with olefins, alkynes or other hetero atom contained unsaturated compounds; (3) The tandem Michael addition- nucleophilic additions of 2-ACBones with dinucleophiles (such as thioamide, selenoamide, hydrazine, amidines, ureas and guanidines) and the further transformations. These reactions will lead to the concise accesses to a series of useful organic compounds such as chalcones, cyclopentenones, multi-substituted phenols, multi-substituted hetero cycles and provide many special and novel tools for organic synthesis.

2－亚烃基环丁酮是一类具有高张力的活性中间体，四元环由于其张力效应，可以发生开环-成环反应得到新的环状化合物；同时它也是良好的Michael受体，可以接受双亲核试剂的进攻生成并环化合物。本项目将研究2－亚烃基环丁酮的新反应，主要内容包括：（1）2－亚烃基环丁酮与质子、卤正离子、酰基正离子等亲电试剂的反应，及后续官能团转换；（2）2－亚烃基环丁酮与炔烃、烯烃以及其它含杂原子的不饱和化合物在过渡金属催化下的环加成反应；（3）2－亚烃基环丁酮与硫代酰胺、硒代酰胺、肼、脒、脲、胍等双亲核试剂的Michael加成－亲核加成串联反应及后续转换。通过这些反应，可开发出合成查尔酮、环戊烯酮、多取代酚、多取代杂环等一系列有用化合物的简便合成方法，为有机合成添加独特的新工具。

本项目计划对2-亚烃基环丁酮的设计、制备及应用做研究。在执行本项目的过程中，我们取得了较好的成果。开发了2-亚烃基环丁酮制备的简便方法并研究了其反应性，为合成一系列结构独特的有机化合物提供的全新的绿色合成方法。此外，在执行项目的过程中，我们还发现了一系列独特的绿色合成反应，这些反应有潜在的工业应用价值，是我们今后研究的新方向（比如有机硒催化）。. 自项目开始执行伊始至今，我们已经在Org. Lett., Green Chem., J. Org. Chem., Adv. Synth. Catal., Cat. Sci. Technol., ChemCatChem, Org. Biomol. Chem., RSC Adv., Tetrahedron Lett., Appl. Organomet. Chem.等一系列主流SCI刊物上发表标注本项目资助的论文20篇，申请发明专利10项（其中3项已授权）。圆满完成了项目制定的考核指标（发表SCI论文6篇以上）。. 除了发表SCI论文之外，项目还取得了许多无法用指标量化评估的成效，包括：（1）通过本项目的资助，团队得到了发展。至今，本人研究团队已拥有实验室近150余平米，硕士研究生20人，团队详细情况可参考科学网博客：http://blog.sciencenet.cn/u/YuLei82；（2）通过本项目资助，本人确定了今后的研究方向，即以硒化学为主的应用导向性基础理论研究；（3）项目资助下研究所取得的成果有一定的工业应用价值，我们与相关企业已经展开了进一步的合作研究。