乙烯基环丙烷化合物与钯卡宾的环加成反应研究

Recently, transtion-metal catalyzed higher efficient and stereoselectivity cycloaddition reactions of vinylcyclopropanes provoked interest of chemists. Accoring to the new internal advancements, the cycloaddition reactions of vinylcyclopropanes and Pd carbene will be carried out. We envision that the appropriate vinylcyclopropanes might react with diazo compounds to afford the cyclic compounds with quaternary carbon centers in the presence of palladium catalyst. All kinds of palladium catalysts, ligands and solvents which have an effect on the activity of the reactions will be screened. By the deeply studies from the scope and mechanism of the reaction, we will wish to obtain the universal rule of this reaction. Moreover, the cycloaddition reactions of vinylepoxides (or vinylaziridines) and Pd carbene will also be explored. A higher efficient and general method for the construction of ring skeletons with quaternary carbon centers will be provided. The approach can be used in the biologically active compounds and pharmaceutical synthesis.

近年来，基于过渡金属催化乙烯基环丙烷化合物的高效和高立体选择性的环加成反应研究，越来越受到人们的青睐。本项目依据目前国际最新研究进展，将开展乙烯基环丙烷化合物与钯卡宾的环加成反应研究。通过设计可行的乙烯基环丙烷化合物，在过渡金属钯催化下，同重氮化合物发生环加成反应来合成含季碳中心的环状化合物。探索各种钯催化剂，配体，溶剂，温度等对环加成反应活性的影响。深入研究该反应的适用范围和反应机理，以期找到设计该类型反应的普遍性规律。进一步探索乙烯基N-杂环丙烷、乙烯基O-杂环丙烷与钯卡宾的环加成反应，从而建立起一种高效的、普适性广的合成方法来构建含季碳中心的环状化合物。为含此骨架的生物活性分子及其药物中间体的合成打下基础。

环状的季碳中心广泛存在于具有生物活性的天然产物和药物分子中。在有机合成中，发展高效催化的方法构建环状季碳中心是一项具有挑战性的工作。按照本项目的研究计划，我们积极开展了选择性构建环状季碳中心的新方法研究。以简单易得的烯丙基羧酸酯和α-重氮羰基化合物为起始原料：（1）发展了过渡金属Pd(0)/Rh(II)接力催化高效和高非对映选择性地构筑了环状的全碳季碳中心的新方法；（2）在以上工作基础之上，进一步发展了过渡金属Pd(0)/Rh(II)协同催化一步高效合成含O-取代季碳中心的苯并呋喃3-酮骨架和2,3-二取代苯并呋喃的新方法。这些方法都具有高效，高选择性，官能团兼容性好，操作简单等优点。. 在上述研究中我们共发表高水平SCI论文4篇，其中ACS Catalysis (1篇)，Org. Lett. (2篇)，J. Org. Chem. (1篇) 。项目主持人应邀在国内重要学术会议上做学术报告2次。