新型多官能化苯并呋喃类化合物的合成研究

Benzofuran derivatives have broad spectrum of pharmacological activities. Consequently, the design and synthesis of novel benzofurans have ever been hot topic in organic chemistry and medicinal chemistry. In this project, tandem cyclization-elimination of quinione derivatives and cyanoacetates or methylene malononitriles will be studied to construct a wide variety of novel benzofuran derivatives, such as 3-functionalized-2-amino benzofurans, 2,3-difunctionalized benzofurans and polycyclic benzofurans. Moreover, organocatalytic desymmetrization of meso-cyclic methylene malononitriles by reaction with quinione derivatives will be studied to provide various enantioenriched polycyclic benzofurans. The catalysts and reaction conditions will be screened and modified to achieve high yields as well as high stereoselectivities. Based on the experimental facts, the mechanisms of the reactions will be studied and the transition states of the reactions will be proposed.

苯并呋喃类化合物具有广泛的生理活性，新型苯并呋喃类化合物的设计合成一直是有机化学及药物化学的研究热点。本项目拟研究醌类化合物与氰基乙酸酯以及亚甲基丙二腈衍生物的偶联环化-消除串联反应，合成一系列结构新颖多样的多官能化苯并呋喃衍生物，如3-取代-2-氨基苯并呋喃类化合物、2,3-二官能化苯并呋喃、多环苯并呋喃等；进一步采用手性有机小分子催化醌类化合物与内消旋的环状亚甲基丙二腈衍生物的去对称化反应，合成系列光学活性的多环苯并呋喃类化合物。通过系统筛选催化剂、优化反应条件，达到最佳的反应收率及立体选择性，在此基础上研究反应机理，提出反应过渡态模型。

本项目研究了醌类化合物与氰基乙酸酯以及亚甲基丙二腈衍生物的偶联环化-消除串联反应，合成得到了一系列结构新颖多样的多官能化苯并呋喃衍生物；设计合成了一类新型的5-氨基异噁唑底物，以手性膦酸催化其与醌类衍生物的催化不对称去芳构化-芳构化反应、去芳构化-环化反应以及与靛红亚胺的不对称氮杂Friedel-Crafts反应，合成得到了一系列新型手性多环杂环化合物以及轴手性联芳基化合物；另外，还研究了醌类化合物与3-取代吲哚、3-羟基马来酰亚胺、β酮酰胺以及吡唑啉酮的不对称串联环化反应或芳基化反应，取得了良好的结果。最后设计合成了一类新型手性吡啶甲酰胺-磺酸酯类路易斯碱催化剂，分别用以催化α-酰氧基-β烯胺酯和α-酰硫基-β烯胺酯的不对称氢化硅烷化-酰基迁移串联反应，取得了良好的结果。