三甲基硅基(TMS)化学:C(sp3)-Si键的催化活化

三甲基硅基（TMS）广泛存在于有机化合物中,并且在有机合成中有重要的应用。硅杂环化合物因其独特的理化性质而被广泛地应用于有机合成化学、材料化学和药物化学中。因此,将含有TMS基团的化合物直接用于硅杂环化合物合成的研究具有重要的意义。在有机合成化学中,碳硅键的切断是一个非常重要的过程。通过化学计量的有机镁或有机锂等有机金属试剂对C（sp³）-Si键进行切断是碳硅键活化的经典方法,然而该方法的反应条件苛刻,应用有限。过渡金属催化的反应能够在较温和的条件下实现C（sp³）-Si键的切断,这为进一步官能团化C（sp³）-Si键提供了一种新方向,同时也是一种高效构建硅杂环化合物的新方法。目前过渡金属催化活化C（sp³）-Si键的研究主要集中在具有张力环或一些具有特定结构的底物中,对于催化活化惰性C（sp³）-Si键的研究仍然是一个具有挑战性的课题。本文结合本课题组的工作综述了近年来过渡金属催化的TMS中C（sp³）-Si键的方法。     

过渡金属催化的硅烷基C(sp3)–H键活化

有机硅化合物在有机合成、材料化学和药物化学中都有广泛应用.因此,其自身的合成方法学在近年来广受关注.从原子经济性的角度出发,选择性的C(sp³)–H键切断是一种高效经济的合成策略.硅烷基单元在有机化合物中广泛存在,通过对硅烷基中的C(sp³)–H键直接官能团化来合成新的有机硅化合物是一种十分有前景的合成方法.近年来,过渡金属催化的C(sp³)–H键活化成为有机合成研究的热点领域.与肟基、唑啉、吡啶基、酰胺基、羧酸酯基等官能团或是与氧、氮或硫等杂原子相连的C(sp³)–H键的活化研究已有许多报道,但是与硅相邻的C(sp³)–H键活化研究报道很少.本文综述了近年来过渡金属催化的硅烷基C(sp³)–H键切断的研究进展.     

可见光催化C(sp3)-C(sp3)键的构筑

本文对近年来可见光催化构筑C(sp ³)-C(sp ³)键的国内外最新研究成果进行概述,着重阐述了各类催化的催化体系、反应机理及在合成生物活性分子或药物分子方面的应用。在可见光催化的反应体系中引入过渡金属或手性催化剂,构建新颖的协同催化体系,可以实现在温和的条件下对C—C键构筑的精确控制,对于手性药物的设计、开发具有重要的意义。最后,对未来可见光催化构筑C—C键的发展进行展望。     

镍催化还原偶联反应构筑C(sp~2)—C(sp~2)/C(sp~2)—C(sp~3)键的研究进展

亲电试剂的还原偶联反应避免了有机金属试剂的制备与使用,对各类官能团拥有极好的兼容性,为C—C键的构筑提供了一类重要的方法.近些年来,该反应的研究取得了突破性进展,实现了一系列C(sp2)—X与C(sp3)—X亲电试剂参与的交叉偶联反应.主要针对镍催化亲电试剂交叉偶联反应构筑C(sp2)—C(sp2)和C(sp2)—C(sp3)键的研究展开综述,详细介绍了各种偶联反应及其反应机制.     

铜试剂在有机合成中的应用研究进展

铜试剂催化的偶联反应是直接构建碳 碳键最有效的方法之一。本文综述了铜试剂催化的偶联反应构筑六种碳 碳键的方法;重点阐述了铜试剂催化构筑C(SP²)-C(SP²)的研究进展,含分子间偶联和分子内偶联。参考文献44篇。     

铜催化有机硼试剂参与的自由基不对称C(sp3)—C(sp2)键构建反应(英文)

有机硼试剂具有易于合成、稳定以及低毒的优势,被广泛地应用于C—C键的构建中。其中,铜催化有机硼试剂参与的自由基不对称(杂)芳基/烯基化反应是构建手性C(sp³)—C(sp²)键的重要方式之一,该类型反应成功的关键在于手性配体的合理设计,其与铜组成的手性协同催化体系既要保证反应的高效启动,还要实现高活性烷基自由基的立体控制。本文综述了两种类型手性配体的发展对这个领域研究进展的影响,并对该领域做出展望。     

过渡金属催化非活化烷基卤化物C(sp~3)—C(sp~3)交叉偶联反应研究进展

近年来,过渡金属催化非活化烷基卤化物应用于构建C(sp3)—C(sp3)化学键受到广泛关注.由于非活化烷基卤化物和金属催化剂发生氧化加成困难,得到的氧化加成中间体容易发生β-H消除等因素使非活化烷基卤化物和烷基亲核试剂的交叉偶联成为一项挑战.综述了过渡金属催化非活化烷基卤化物C(sp3)—C(sp3)交叉偶联反应的新进展,探讨了不同催化体系下反应的机理及应用范围.     

无金属条件下芳基酮与二甲亚砜的α-C(sp3)—H亚甲基化反应合成γ-酮亚砜(英文)

芳基酮通过C(sp³)—H键官能化与二甲亚砜发生直接的α-C(sp³)—H亚甲基化反应生成γ-酮亚砜,该方法适用于各种芳基酮.此外,二甲基亚砜(DMSO)在反应中不仅用作溶剂,而且用作含硫单元.这种转化的实际价值在于γ-酮亚砜的高效和稳健的一锅合成法,并在初步实验的基础上,提出了一种可能的反应机理.     

无金属条件下的肉桂酸类和酰胺的脱羧氧化偶联反应构建碳-碳键

碳-碳键的构建是有机反应中最常见的一类反应, 也是构建有机化合物骨架最常用的手段. 近些年, 通过脱羧反应来构建碳-碳键, 碳-杂原子键得到了广泛而深入的研究. 肉桂酸类化合物的脱羧偶联反应也得到了较多的关注. 这类反应一般包括两个过程, 自由基加成和羧基的脱去, 从而得到新的有机化合物. 这类反应的特点是用氧化剂产生自由基, 在反应过程产生二氧化碳和水为副产物, 相比使用卤代试剂或者有机金属试剂来说, 更为绿色. 作者在之前的研究过程基础上发现, 在无需任何金属催化剂的条件下, 只用过氧叔丁醇(有机溶剂)作为氧化剂, 肉桂酸类衍生物和酰胺类能够发生脱羧氧化偶联反应, 实现C(sp³)―C(sp³)键的生成. 该反应特点是没有用过渡金属盐作为催化剂, 符合绿色化学的发展要求.     

官能团导向的C—H键与有机金属试剂构建C—C键的偶联反应

过渡金属催化的碳氢键活化是有机化学领域的研究热点之一,碳氢键直接参与的偶联反应为碳碳键的构建提供了的一种高效便捷途径.过渡金属活化碳氢键产生的碳-金属中间体与有机亲电试剂的偶联反应已有广泛报道和综述,相应的中间体与有机金属试剂的氧化偶联反应在近年来不断有新的研究成果出现.该综述以C—H及C—M中的碳原子的杂化类型作为分类标准,对近十年来不同类型的碳氢键与有机金属试剂的偶联反应进行总结和讨论,并对今后的发展方向进行展望.     

甘氨酸衍生物C(sp3)―H官能团化反应在喹啉类化合物合成中的应用

The direct oxidative C(sp³)-H functionalization reaction has long been considered as one of the most efficient and straightforward synthetic protocol for the construction of C-C bonds. Recently, the synthesis of substituted quinolines via C(sp³)-H functionalization of glycine derivatives has gained widespread attention from the chemists. Recent progresses on the C(sp³)-H functionalization of glycine derivatives and their applications in the synthesis of substituted quinolines are described in this paper. The aims are to broaden students' vision and stimulate their interest in scientific research through the introduction of innovative scientific research.     

Cu(I)‐Catalyzed Asymmetric Cross‐Coupling of N‐Tosylhydrazones and Trialkylsilylethynes: Enantioselective Construction of C(sp)—C(sp3) Bonds

The first catalytic enantioselective C(sp)―C(sp³) cross‐coupling reaction between N‐tosylhydrazones and trialkylsilylethynes in the presence of Cu(I) salts and chiral phosphoramidite ligands was developed. A series of synthetically interesting, functionalized alkynes were obtained with moderate to good enantioselectivities (up to 83% ee). Cu(II) carbene migratory insertion is proposed to be the enantio‐determining step.     

Construction of C(sp2)−C(sp3) Bond between Quinoxalin‐2(1H)‐ones and N‐Hydroxyphthalimide Esters via Photocatalytic Decarboxylative Coupling

A novel visible‐light‐driven decarboxylative coupling of alkyl N‐hydroxyphthalimide esters (NHP esters) with quinoxalin‐2(1H)‐ones has been developed. This C(sp²)?C(sp³) bond‐forming transformation exhibits excellent substrate generality with respect to both the coupling partners. Of note, a series of 3‐primary alkyl‐substituted quinoxalin‐2(1H)‐ones that were difficult to synthesize by previous methods could be obtained in moderate to excellent yields. Additionally, the mild conditions, easy availability of substrates, wide functional group tolerance and operational simplicity make this protocol practical in the synthesis of 3‐alkylated quinoxalin‐2(1H)‐ones.     

Catalyst-free synthesis of (E)-2-alkenylquinoline derivatives via C(sp3)-H functionalization of 2-methylquinolines

This Letter described a facile approach to synthesize (E)-2-alkenylquinoline derivatives via C(sp³)-H functionalization of 2-methylquinolines under catalyst-free conditions. A variety of electronically and sterically diverse 2-methyl quinoline and aromatic aldehydes were well tolerated.     

Catalytic Aerobic Oxidation of C(sp3)−H Bonds

Oxidation reactions are a key technology to transform hydrocarbons from petroleum feedstock into chemicals of a higher oxidation state, allowing further chemical transformations. These bulk‐scale oxidation processes usually employ molecular oxygen as the terminal oxidant as at this scale it is typically the only economically viable oxidant. The produced commodity chemicals possess limited functionality and usually show a high degree of symmetry thereby avoiding selectivity issues. In sharp contrast, in the production of fine chemicals preference is still given to classical oxidants. Considering the strive for greener production processes, the use of O₂, the most abundant and greenest oxidant, is a logical choice. Given the rich functionality and complexity of fine chemicals, achieving regio/chemoselectivity is a major challenge. This review presents an overview of the most important catalytic systems recently described for aerobic oxidation, and the current insight in their reaction mechanism.     

通过C(sp3)-H键活化构建C-P键合成氨基膦酸酯类化合物

氨基膦酸酯及其衍生物是一种重要的有机化合物,因其具有抗菌、抗真菌、酶抑制剂和催化抗体活性而广泛应于药物化学和农业化学。通过C(sp3)-H键活化构建C-P键的方法是合成氨基膦酸酯衍生物重要方法之一。本文以过渡金属体系和非金属体系进行分类,介绍了近年来通过C(sp3)-H键活化方法构建C-P键合成氨基膦酸酯类化合物的研究进展。     

Moleküle mit ungewöhnlich langen N(sp2)–Si(sp3)-Bindungen: Synthese und Kristallstrukturen von 1,2-Benzoldisulfonylaminosilanen

Polysulfonylamines. XCIV. Molecules with Unusually Long N(sp²)–Si(sp³) Bonds: Synthesis and Crystal Structures of 1,2-Benzenedisulfonylaminosilanes The following compounds were obtained by metathesis of silver 1,2-benzenedisulfonimide (AgZ) with the appropriate chlorosilanes: ZSiMe₃ ( 4 ), ZSiⁿPr₃, ZSiMe₂ⁿBu, ZSiMe₂(CMe₂–CHMe₂) ( 7 ), (Z)₂SiMe₂ ( 8 ). In the crystal structures of 4 (monoclinic, space group P2₁/n), 7 (monoclinic, P2₁/c) and 8 (monoclinic, P2₁/n), which were determined by low-temperature X-ray diffraction, the molecules adopt the N-silyl form and display unusually long bonds between the trigonal-planar N and the tetrahedrally coordinated Si atoms ( 4 : 182.6, 7 : 184.1, 8 : 177.8 and 180.5 pm). For 7 in CDCl₃ solution, ¹H and ¹³C NMR data indicate N,O-silylotropy. The solid state structures of molecules 4 and 7 strongly suggest that the N–Si bond lengthening in N,N-disulfonylated aminosilanes is mainly induced by the π-acceptor character of the SO₂ groups and not by the occasionally observed coordination expansion of the Si atom through short intramolecular O…Si contacts.