二碘化钐参与及二茂钛催化的氮α-位碳自由基偶联反应及其在含氮杂环合成中的应用

氮α-位碳-碳键的构造是含氮有机化合物合成中的基本方法。通过氮α-位的碳正离子(亚胺鎓)、碳负离子和碳自由基中间体是实现这一目标的主要途径。相对而言,通过氮α-位碳自由基中间体构造碳-碳键可在较温和的中性条件下进行,且可实现对亚胺鎓离子的极性反转,因而是对正、负离子极性反应的重要补充。作为温和的单电子还原剂,Kagan试剂(二碘化钐)可还原多种含氮有机物产生氮α-位自由基,进而发生自由基偶联反应,在形成氮α-位碳-碳键的方法学发展中扮演了重要的角色。本文综述了二碘化钐参与的氮α-位自由基偶联反应在有机合成中的研究进展,重点归纳评述了二碘化钐参与的亚胺、硝酮、氮杂半缩醛、酰亚胺和酰胺等底物与醛/酮及与缺电子烯烃的自由基偶联反应,为了探讨、克服二碘化钐在相关反应中的局限性,也介绍了二茂钛催化的氮α-位碳自由基偶联反应的最新进展。此外,还重点评述了这些合成方法在含氮活性化合物、生物碱和中间体的简捷合成中的应用。     

铜催化的芳基酮及其衍生物氧化酰胺化合成α-酮酰胺的反应研究

研究了在水相体系下芳基酮类化合物与胺类化合物的氧化酰胺化合成α-酮酰胺的反应.室温条件下,以过氧叔丁醇(TBHP)为氧化剂,芳基酮与胺类化合物在铜盐与分子碘的协同作用下高效地得到了目标产物.同时研究了在以氧气为氧化剂的条件下,铜催化的酰基乙酸酯及其衍生物的C—C键断裂实现α-酮酰胺的合成.     

过渡金属催化的酮羰基导向C—H键官能化反应进展

近二十年来,过渡金属催化的酮羰基导向C—H键活化已发展成为在酮的非传统反应位点构建碳碳键和碳杂键(杂原子为氮、氟和氧原子等)的强有力而快捷的手段.其中,钌、铑、钯、铱等贵金属催化的酮羰基导向C—H键活化反应得到了广泛研究,而廉价3d金属锰、铁和钴催化的酮羰基导向C—H活化反应逐渐成为当前研究的热点.文中按照过渡金属催化的酮羰基导向C—H键官能化的不同反应类型(烷基化、烯基化、酰胺化、芳基化、环化等)综述了该领域近年来(2014～2021)的研究进展.     

无金属和氧化剂温和条件下碱促进的烯胺酮碳-碳双键断裂合成NH2-结构脒类化合物

报道了室温条件下烯胺酮和磺酰叠氮通过碳-碳双键断裂合成N-磺酰基醚类化合物的方法.反应在1,8-二.氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)存在下进行,无需使用任何金属和氧化剂,具有良好的底物适用性.烯胺酮上的15N同位素标记实验证实,磺酰叠氮仅作为产物中的磺酰胺片段供体,同时,该实验也有力地支持反应机理涉及关键的1,2,3-三唑啉中间体的原位形成以及环分解.     

金属催化下芳基磺酸酯偶联反应的研究进展

综述了金属催化下芳基磺酸酯作为底物参与形成碳—碳键、碳—氮键的偶联反应, 如Suzuki-Miyaura反应、Sonogashira反应等方面的研究进展.     

三组分串联反应一锅合成多环稠合的1,5-苯并二氮杂䓬化合物

以取代的邻苯二胺、1,3-环戊二酮或1,3-环己二酮(5,5-二甲基-1,3-环己二酮)、2,3-二羰基化合物为原料,无水乙醇为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂,经2~5 h串联反应一锅合成43种新颖的1,5-苯并二氮杂?化合物,产率最高可达95%.该反应序列首先通过两次的亲核加成-脱水反应过程,形成分子内亚胺和烯胺结构的活性中间体,然后再经分子内的碳碳偶联环合-质子转移等过程,生成多环稠合的1,5-苯并二氮杂?目标化合物,实现了在一个反应体系中形成一个二氮杂七元环和四个新化学键(两个C—N,一个C=C,一个C—C).该方法操作简单,反应便捷,对环境友好,产率高,为1,5-苯并二氮杂?化合物的合成提供绿色环保,高效简便的合成思路.     

无金属和氧化剂温和条件下碱促进的烯胺酮碳-碳双键断裂合成NH_2-结构脒类化合物（英文）

报道了室温条件下烯胺酮和磺酰叠氮通过碳-碳双键断裂合成N-磺酰基醚类化合物的方法.反应在1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)存在下进行,无需使用任何金属和氧化剂,具有良好的底物适用性.烯胺酮上的~(15)N同位素标记实验证实,磺酰叠氮仅作为产物中的磺酰胺片段供体,同时,该实验也有力地支持反应机理涉及关键的1,2,3-三唑啉中间体的原位形成以及环分解.     

可见光诱导的共轭磺酰胺串联脱砜/环化反应

发展了一种可见光诱导的共轭磺酰胺串联脱砜/环化,合成全氟烷基化吲哚酮或α-芳基酰胺的方法。此反应以多氟烷基碘或溴为氟源,在发光二极管蓝光灯照射下,利用面式-三(2-苯基吡啶)合铱催化N-烷基-N-甲基丙烯酰基苯磺酰胺经过串联自由基加成/β-芳基迁移/脱砜环化过程,一步构筑两重碳-碳键,以41%~78%的产率合成了一系列含氟吲哚酮或α-芳基酰胺。此方法底物适用范围广,反应条件温和(室温),催化体系绿色,为具有潜在生理活性的含氟吲哚酮及α-芳基酰胺的合成提供了一条高效、快捷的新途径。     

供体-受体氮杂环丙烷碳-碳键断裂的环加成反应研究进展

氮杂环丙烷有两种不同的开环方式:一种是碳-氮键断裂开环,另一种是碳-碳键断裂开环.其中,氮杂环丙烷以碳-氮键断裂的反应已经有很多综述报道.主要概述了近二十年来供体-受体(Donor-Acceptor,D-A)氮杂环丙烷以碳-碳键断裂的环加成反应研究进展.在合适催化剂作用下,D-A氮杂环丙烷经碳-碳键断裂开环形成亚胺叶立德,该叶立德可以和醛、亚胺、烯烃、炔烃和吲哚等发生[3+n]环加成反应.     

过渡金属催化的基于季铵盐C—N键断裂的偶联反应研究进展

含有碳-氮(C—N)键的胺类化合物广泛存在于天然产物、药物分子和功能材料之中.C—N键作为分布最广且相对惰性的化学键之一,通过对其选择性的断裂来构建新的碳-碳(C—C)或碳-杂(C—X)键在近年来逐渐发展为一种新的合成方法.季铵盐化合物易于从胺类化合物合成,发生C—N键断裂相对容易.综述了近年来以季铵盐为原料通过过渡金属催化的C—N键断裂实现的交叉偶联反应.     

镍催化氮杂环丁酮和丁二烯环加成反应机制的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对镍催化1-Boc-3-氮杂环丁酮和2,3-二甲基-1,3-丁二烯的环加成反应进行了理论研究. 计算结果表明, 该反应采用氧化加成机制而非实验推测的β-碳消除机制. 氧化加成机制主要由3个基元反应步骤组成, 分别为氮杂环丁酮底物中C—C(=O)键的氧化加成、 二烯顺式插入Ni—C(=O)键、 以及还原消除生成八元氮杂环产物, 其中烯烃插入是整个反应的决速步骤, 反应能垒为86.74 kJ/mol. 通过探讨烯烃分别插入到Ni—C(=O) 键和Ni—C(sp³) 键的2种反应途径分析了烯烃插入步骤的区域选择性, 得到了与实验数据基本一致的结果.     

二碘化钐在脱氧、还原和碳-碳键形成反应中的应用

本文研究了二碘化钐对一些有机化合物的脱氧反应, 以及它在醇存在下对α-卤代酮、偶氮苯和苯醌的还原反应。首次报道了在二碘化钐作用下α-卤代酮与醛之间的碳-碳键形成瓜在, 高产率地制备了各种α,β-不饱和酮; 同时提出了涉及由α-卤代酮同时与Sm(II)和Sm(III)/I^-物种作用形成烯醇钐盐中间体的可能机理。     

醋酸铜促进的酰胺-噁唑啉化合物与芳基硫醇的C—H键双硫代化反应研究

以酰胺-噁唑啉为辅助基团,在廉价的醋酸铜促进下,实现了酰胺衍生物C(sp2)—H键与芳基硫醇S—H键的脱氢偶联反应;以中等到优秀的产率(最高可达90%)简单高效地合成了一系列双硫化的酰胺衍生物.值得一提的是,底物范围并不局限于各种取代苯基酰胺化合物,吡啶基酰胺化合物也可以兼容.该反应的特点是:金属廉价、底物范围广、反应条件温和、无需外加配体、空气作为氧化剂、区域选择性好(仅酰胺基团邻位的C—H键发生反应,而噁唑啉基团邻位的C—H键不发生反应);此外,克级规模的反应表明了其在合成中的实用性.     

铜催化下含氮化合物的Chan-Lam偶联反应的研究进展

构筑碳-氮键在有机合成和药物化学领域有着重要的意义.近年来关于碳氮键合成反应的研究取得了长足的进展.其中铜催化的Chan-Lam偶联反应是构筑碳氮键最有效和直接的方式之一.系统综述了近十多年Chan-Lam偶联反应直接构筑C—N键的催化机理、反应体系、底物范围及结构特点等.     

基于三氮唑类化合物的金属卡宾形成反应研究进展

卡宾是一类非常有用的有机合成中间体,具有很高的化学反应活性.金属卡宾可以看作是被金属稳定了的卡宾.综述了近些年来有关利用三氮唑类化合物在过渡金属催化条件下形成金属卡宾的相关反应的研究进展,重点阐述了Rh~(II)等过渡金属催化的1,2,3-三氮唑类化合物形成铑卡宾中间体,及其插入到其他反应体系形成新的碳碳或碳杂键的反应.     

I2/PhNO2介导的芳乙酮C(CO)—C键氧化断裂和2-氨基芳甲酰胺胺化合成喹唑啉-4(3H)-酮(英文)

开发了一种以苯乙酮和2-氨基苯甲酰胺为原料,在I₂/PhNO₂介导下合成了喹唑啉-4(3H)-酮的新方法.该反应涉及苯乙酮与2-氨基苯甲酰胺间的两个C—N键的形成,接着苯乙酮的C(CO)—C键氧化裂解.此外,还进行了由I₂/PhNO₂和CuBr/K₂CO₃介导的一锅串联合成喹唑啉-4(3H)-酮的反应.     

碳-碳重键的新合成方法学研究

本研究工作包括下列8方面:(1)一种不同于Wittig反应的新的烯化方法,含氟β-酮基磷盐在有机合成中的应用。(2)"一锅"法的碳-碳双键形成反应。(3)一种新的叶立德阴离子的形成方法。(4)消去三苯基胂形成碳-碳双键的合成方法学。(5)立体选择性地控制合成(Z)或(E)-碳-碳双键化合物的新方法。(6)亲核试剂对全氟酰基膦酸酯进攻为基础的新合成方法学。(7)还原烯化反应的合成方法学。(8)含氟碳-碳叁键的合成方法学。     

两种β-二亚胺锡化合物的合成与表征（英文）

N,N-二(2,6-二异丙基苯基)-2,4-戊二亚胺的锂盐与二甲基二氯化锡的反应以及N,N-二(2,6-二乙基苯基)-2,4-戊二亚胺的锂盐与三甲基氯化锡的反应均以物质的量比为1∶1在室温下进行,分别得到了新化合物N(Ar)=C(Me)CH=C(NHAr)CH_2SnMe_2Cl·C_7H_8(1)(Ar=2,6-iPr_2C_6H_3)和[N(Ar')C(Me)=CHC(=NAr')CH_2SnMe_2]_2·CH_2Cl_2(2)(Ar'=2,6-Et_2C_6H_3).通常来说,β-二亚胺配体与金属卤化物反应容易形成氮-金属-氮键,而化合物1和2中由于SnMe_2Cl与SnMe_3基团的路易斯酸性使得锡-氮键断裂和锡-碳键的生成得到了少见的氮-锡-碳键.化合物2是罕见的具备两个共振结构式的锡二聚体.通过核磁共振、元素分析及X射线单晶衍射分析鉴定了这两种化合物的结构.通过这两个结构的对比探讨了二聚体2的形成机理.     

仲酰胺经酰胺活化直接合成酮的普适性方法

本文报道仲酰胺经去胺基烷基化反应直接合成酮的通用性方法. 这一新的C-C 键形成方法是基于Tf₂O 对仲酰胺的活化及有机铈试剂对活化所形成活性中间体的加成而实现的. 该方法可用于各种酮的合成, 包括烷基-烷基酮、烷基-芳基酮、芳基-芳基酮、α,β-不饱和酮以及β-氯-α,β-不饱和酮等, 收率65%～90%. 研究表明, 除了有机铈试剂外, 碱性较弱的炔基硼试剂、温和亲核性的烯丙基三甲基硅烷以及低亲核性的苯乙烯均可与仲酰胺的活化中间体进行加成反应, 水解后生成相应的酮. 因此, 该方法具有较好的普适性和重要的合成应用价值. 基于实验结果和验证实验, 提出经由腈鎓中间体的可能反应机理. 本法使仲酰胺成为形式上的酰化试剂, 不但可与有机金属试剂反应, 还可与烯丙基三甲基硅烷和苯乙烯进行还原酰化反应.     

可见光催化炔烃串联氰基烷基磺酰化/环化（英文）

报道了一种在无过渡金属条件下可见光催化炔烃与环酮肟衍生物的串联氰基烷基磺酰化/环化反应,通过SO_2的插入合成2-氰基烷基磺酰基-9H-吡咯并[1,2-a]吲哚.该碳碳叁键的双官能团化包括自由基机理,依次经历了亚胺自由基的形成、环酮的开环、SO_2的插入、磺酰基对碳碳叁键的加成、分子内环化和异构化.