含硫自由基引发的加成串联反应研究

Organic sulfur chemistry is an important branch of organic elemental chemistry, which provides new methodologies and compounds for the industry of dyes, pesticides, pharmaceuticals, Organic semiconductors. Sulfur radicals exist in many forms in nature. Induced by different initiators, this kind of active species could undergo simple sulfuration, duo functionalization and cyclization reactions, which are worth of further study. In this project we have designed efficient synthetic routes to access various sulfur-containing heteroarenes by activated sulfur radicals and novel acceptors that we recently developed, including isocyanides, quinoline N-oxides, p-benzoquinones, propargylic amines, esters and unsaturated carboxylic acids. These cascade reactions provide new approaches to sulfur-containing heterocycles with high chemical selectivities and efficiencies.

有机硫化学是有机元素化学的一个重要分支，为染料、农药、医药、有机导电材料等领域提供了新的合成方法和重要的结构单元，展现出广泛的应用前景。硫自由基在自然界中以多种形式存在，可以通过不同引发方式，与各种受体发生简单硫化、双官能团化和环化等多种反应，是一类值得深入研究的活性物种。我们将在此项目中设计合成多种含不饱和键的硫自由基受体结构，选择合适的硫源引发自由基反应，建立一系列简便高效的含硫环状分子合成路线。利用本课题组最近制备的新型多官能团受体结构，包括异腈、氧化喹啉、对苯醌衍生物、特殊的炔胺、炔脂和不饱和羧酸等，选择已发展的几种硫自由基引发方法，由此出发设计多步串联反应，得到具有高化学选择性的含硫杂环分子。

本项目旨在发展自由基类型的硫化方法学，设计制备复杂含硫分子的新途径，揭示其反应机理，总结规律，用于指导新型碳硫键偶联反应和新的硫化试剂的发现。通过项目执行期的研究，发展了8种合适的自由基受体，应用于硫化串联反应；设计制备复杂含硫分子的新方法，完成了C-S键偶联反应，以及脱氧和脱胺的硫化反应等多个课题领域的研究。同时发展了光催化和电催化的自由基反应，为高效构筑碳硫键提供了有效途径。发表文章18篇，得到了领域同行的肯定。