巯基-烯/炔点击化学研究进展

近年来,点击化学以其应用范围广、反应条件简单、速度快,产率高、环境友好、选择性强等诸多优点受到科学家的青睐,点击化学的概念对有机合成领域有很大的贡献,在药物开发和生物医用材料等诸多领域中,它已经成为目前最为有用和吸引人的合成理念之一.而巯基-烯/炔点击化学是近年来发展衍生出来的一类新型的点击化学,它以光引发自由基反应为催化介质,充分将光引发过程的优点和传统的点击反应的特点相结合,在特定的区域和官能团间反应,具有高度的选择性,成为合成材料的又一重要途径.本文着重就巯基-烯/炔点击化学在制备功能性聚合物微球、两亲性的嵌段聚合物、分子器件材料、高度支化聚合物等领域及化学修饰与改性方面进行了评述,并对点击化学在新领域中的应用及其发展方向进行了展望.     

以多组分点击化学为基础的高分子合成——高分子合成的新机遇

高分子合成是高分子学科的基础,合理选择有机反应制备新型聚合物是高分子合成方法学的重要研究内容.最近,利用多组分反应合成高分子引起了人们的广泛关注,成为高分子合成中充满活力的新领域.在研究多组分反应的过程中,人们发现了多组分反应与点击反应存在交集,并提出了多组分点击化学的概念,即某些高效、原子经济、环境友好的多组分反应也可视为点击反应.本文将系统介绍多组分点击反应的特点、以多组分点击反应为基础的聚合物合成方法、通过多组分点击反应得到的功能聚合物及其应用等,归纳总结这一新兴领域的初步结果,并对其未来发展提出一些拙见.     

富电子炔烃和羧酸的加成反应研究进展

富电子炔烃,顾名思义,就是碳碳叁键与一个富电子原子或基团连接,使得叁键上的电子云分布改变,从而具有活泼的化学反应活性.富电子炔烃在有机合成中扮演了十分重要的角色,可作为合成模块用于各类新型有机反应的开发.其中,富电子炔烃和羧酸的氢-酰氧化加成反应是富电子炔烃化学的重要部分,近年来也有了系统的研究.本综述对富电子炔烃与羧酸的加成反应及其合成应用进行了详细总结,并对该领域进行了展望.     

运用连接子化学合成特定结构功能聚合物

连接子化学已经成为聚合物合成的有效途径.本文介绍了作者课题组运用连接子化学合成多种特定结构功能聚合物的研究进展,主要包括运用缩合反应、开环反应、点击化学实现连接子反应,以及可逆的连接子的设计和构筑.最后展望了连接子化学在聚合物合成领域的发展方向.     

铑催化的串联分子内胺化/硅-碳(sp~3)键活化合成共轭硅杂环化合物

正共轭硅杂环化合物在太阳能电池、有机发光材料、荧光探针等领域都得到了广泛的关注和研究.其传统合成方法中因为往往需要计量的锂试剂或格氏试剂,官能团耐受性受到了极大的限制.近年来,包括北京大学化学与分子工程学院席振峰教授在内的一些科学家开拓的碳-硅键活化反应代表了一种构建含硅化合物的新方向.在此策略指引下,清华大学药学系何伟课题组设计了如下图所示的铑催化的串联分子内胺化/硅-碳(sp~3)键活化反应来快速高效合成共轭硅杂环化合物.研究发现,添加剂对该串联反应中关键的碳-硅键活化的化学选择性有重要的影响:在质子源(正辛醇)的作用下会发生硅-碳(sp~3)键活化得到共轭硅杂环化合物2,而在π酸(3,3-丙烯醛)存在时则发生硅-碳(sp~2)     

利用点击化学制备有机硅材料及应用

有机硅材料因其特殊结构和性能已成为材料科学研究领域的热点之一,点击化学以其反应条件温和、高效、易于进行且无副产物和高产率等优点受到化学家的广泛关注.本文综述了近年来点击化学在有机硅材料合成中的研究成果,重点介绍了利用点击化学对有机硅化合物的功能化,有机硅两亲性聚合物及有机硅弹性体的合成及在生物医学和光电材料等方面的应用,并对点击化学在新型材料领域中的应用及其发展方向进行了展望.     

硅杂四元环化合物的合成和反应

硅杂四元环化合物在有机硅化学中是一类非常重要的小分子环系化合物, 广泛应用于有机化学、金属有机化学以及材料化学. 环上只含有一个硅原子的硅杂环丁烷可以通过γ-卤代丙基硅烷的Grignard反应、Si＝C键与烯烃的 [2＋2]环加成反应以及硅杂环丙烷的扩环反应合成, 环上只含有一个硅原子的硅杂环丁烯可以通过格氏试剂或锂试剂参与的Si—C键的关环反应、硅杂环丁烷的转化反应、硅卡宾对C—H键的插入反应、Si＝C键与炔烃的[2＋2]环加成反应以及二炔基硅烷的分子内成环反应等途径合成. 硅杂环丁烷和硅杂环丁烯由于存在环张力和具有一定的Lewis酸性, 能够通过扩环反应生成五元和六元含硅杂环化合物, 也能够通过开环反应生成不同结构的有机硅分子和聚合物, 抑或实现有机反应在温和条件下的转化.     

可见光催化的交叉偶联放氢反应

光化学反应节能、洁净、节约的特点为发展原子经济、步骤经济的绿色环保合成化学注入了活力.我们借助可见光催化反应发展了一类新反应--可见光催化交叉偶联放氢反应.该反应不需要额外氧化剂的参与,直接实现两种不同碳氢键（或碳氢键和杂氢键）的直接偶联,生成新的碳碳键（或碳杂键和杂杂键）同时,氢气为唯一的副产物.相比于传统的合成方法,该策略在温和的反应条件下,避免了氧化剂的使用,减少了副反应的发生,近几年已被应用于多种化学键的构建.简要讨论可见光催化交叉偶联放氢反应的发展及其在有机合成领域的应用,期望能够更全面地理解这种新型催化模式,为开发绿色高效、步骤经济以及原子经济的合成策略和实际应用提供参考.     

点击化学简介

点击化学是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless提出的一种快速合成大量化合物的新方法。介绍了点击化学的概念及其主要反应类型,综述了点击化学作为一种新的合成方法在药物开发、聚合物合成和表面修饰等领域的应用,并对其发展前景进行了展望。     

巯基-乙烯基加成反应合成含硅聚合物的研究进展

巯基-乙烯基加成反应具有清洁、高效、条件温和的特点，广泛应用于有机合成、聚合物科学和材料化学等诸多领域。国内外关于这一反应的研究已有大量文献报道，但该反应在含硅聚合物的合成与应用研究中还少有触及。本文综述了巯基一乙烯基加成反应在聚硅氮烷、聚硅碳烷、聚硅氧烷三种含硅聚合物合成中的应用，介绍了国内外的研究现状及发展趋势，并...     

点击化学与功能有机/聚合物材料

点击化学是以杂原子连接单元C—X—C为基础的组合化学新方法,其作为现代可持续绿色有机化学方法的典范正成为构建功能有机/聚合物材料的重要工具,受到材料科学家的广泛关注。本文介绍了点击化学的基本原理与分类,系统论述在构筑有机/聚合物光电材料、超分子聚集体与分子自组装、分子机器系统以及分子识别与传感等方面的最新进展,最后提出了傅克点击反应并展望了其发展前景。     

微波促进的点击化学

自2001年Sharpless等提出点击化学概念以来,Cu(I)催化的炔与叠氮之间的1,3-偶极环加成反应(Cue-AAC)已经成为点击化学最成功的范例.Cue-AAC反应由于其良好的立体选择性、模块性以及官能团耐受性等特点迅速成为许多研究领域,例如药物化学、材料科学等领域中的有力工具.同时,微波加热作为一种高效、绿色合成技术已越来越受到人们的重视,相对于传统加热方式,它能大幅缩短反应时间,提高产率和纯度.综述了近十年来利用微波加热与点击化学相结合的策略在合成生物大分子及小分子化合物库中的应用,并对其发展前景作了展望.     

硫醇-烯/炔点击化学合成功能聚合物材料

点击化学具有反应条件温和、产率高、速率快、产物容易分离以及高度选择性等优点,成为国内外研究的热点之一。硫醇-烯/炔光化学反应作为新型高效的点击反应近年来备受关注,通过这种方法制备高性能及功能性聚合物材料也是新材料领域的前沿研究内容。本文综述了近年来硫醇-烯/炔点击化学在功能聚合物材料合成中的研究成果,详细介绍了硫醇-烯/炔点击化学的特点、优势及其反应机理,重点归纳了利用硫醇-烯/炔点击化学合成线型、超支化、交联等分子结构的功能聚合物材料的研究进展,并对由这种方法合成功能聚合物的单体特点、反应路线及产物应用进行了阐述,最后对硫醇-烯/炔点击化学的进一步应用前景做了展望。     

芳基锡烷的合成研究进展

芳基锡烷化合物是参与构筑功能分子中芳基碳碳键和碳杂原子键的一类重要合成中间体. 其在药物化学、材料科学以及有机合成中都具有重要应用, 因此发展其高效新颖的合成方法具有重要的意义. 根据反应机理的类型, 综述了近些年来合成芳基锡烷的方法, 包括(1)芳香亲核试剂的锡化反应; (2)芳香亲电试剂的锡化反应; (3)过渡金属催化的锡化偶联反应; (4)芳基自由基中间体介导的锡化反应; (5)炔烃的环化和串联的锡化反应. 最后, 进一步分析了未来合成芳基锡烷的研究趋势.     

“点击”反应在制备环状聚合物中的应用

环状聚合物具有不同于线性高分子的独特性质,是一类具有应用前景的新型聚合物材料,但复杂的结构导致其合成过程复杂繁琐.＂点击＂化学由于其高效、可靠、高选择性的特点已成为拓扑高分子合成的新方法,活性自由基聚合（ATRP、RAFT和NMP）具有聚合物结构可控等特点,二者联用为环状聚合物的合成拓宽了思路.本文就近几年＂点击＂反应、＂点击＂反应与活性自由基聚合联用以及其他方法联用在环状聚合物中的应用进行综述.＂点击＂反应与这些方法的结合将在功能性环状聚合物的设计与合成中发挥积极的作用.     

环糊精衍生物的点击化学合成法的研究进展

点击化学("click"chemistry)具有反应条件温和、选择性高、产率高、纯化步骤简单等优点,现已成为当前的一大研究热点.环糊精具有"内疏水、外亲水"的锥筒状空腔结构,是超分子化学的重要主体之一,合成功能各异的环糊精衍生物引起了人们的广泛关注.综述了点击反应合成环糊精衍生物的最新研究进展及其应用,并对其发展前景做了展望.     

四硫富瓦烯三氮唑衍生物的合成及应用研究进展

四硫富瓦烯是一类重要的电子供体化合物,在分子导体和超分子化学领域引起广泛关注.主要介绍Cu(I)催化的叠氮和炔基的环加成反应(Cu AAC)在合成四硫富瓦烯三氮唑衍生物方面的应用进展,主要涉及含端基叠氮的四硫富瓦烯化合物和含端基炔的反应底物反应以及含端基炔的四硫富瓦烯化合物和含端基叠氮的反应底物反应两类.同时,对利用Cu AAC点击反应合成的含三氮唑功能基的四硫富瓦烯衍生物在分子识别、分子组装以及分子光电和光伏器件等光电功能材料领域的应用进展进行综述.     

有机硅合成新方法

有机硅材料作为一类具有独特优异性能的新材料,已成为化学和材料领域的重点研究方向之一。本文综述了近年来国内外有机硅合成的新方法,主要包括炔基-叠氮环加成反应、巯基-双键反应和胺-烯迈克尔加成反应等,重点介绍各种合成方法的优势及在制备新型功能化的有机硅化合物、有机硅聚合物及有机硅弹性体等中的应用,并对未来有机硅合成方法的发展方向进行了展望。     

材料科学中的点击化学

近年来,点击(click)化学反应以其高产率、高选择性以及对各种官能团和反应条件优异的耐受性成为材料科学家们手中有力的研究工具.本文综述了点击化学的概念、特点、反应机理及应用.重点介绍了点击化学反应在聚合物、表面修饰、纳米材料方面的研究进展,并分析了点击化学目前存在的不足及今后发展趋势.     

光/电化学氧化诱导C–H键官能团化

C–H键活化及其官能团化一直被认为是合成化学的圣杯,光/电氧化诱导C–H键官能团化反应为追求更为绿色、原子经济性、步骤经济性更高的现代合成化学提供了新思路.我们借助可见光或电化学氧化诱导策略实现了直接C–H键官能团化,即底物无需预官能团化,无需外加氧化剂,可直接实现碳–碳以及碳–杂键的构建.通过光/电化学氧化诱导策略使得反应在更为温和的条件下进行,能够兼容更多官能团,并且为合成化学提供一条新的途径.近些年,该策略已经应用于不同化学环境C–H官能团化构建多种化学键.本文结合该领域的代表性工作,重点介绍本课题组近些年在光/电氧化诱导C–H键官能团化反应上的研究进展,并对这一领域的前景进行了展望.