可见光诱导C—N键断裂构建C—C键的研究进展

近年来,可见光促进的光化学有机转化引起了广大有机化学家的兴趣.相比于传统方法,利用可见光作为可再生能源的光氧化还原催化已被证明是一种温和而强大的工具,可以通过单电子转移(SET)过程促进有机分子的活化.在许多天然产物的结构中存在大量的氨基功能团,同时氨基也是一些药物分子和功能材料的重要结构单元.因此,通过对这些物质分子中的C—N键进行活化而进行C—C键形成的偶联反应,则可以对该类化合物进行有效的结构修饰,从而得到具有多种结构及功能化的化合物.因此,这方面的研究现已成为了有机合成的一个重要研究领域.综述了近年来通过可见光促进C—N键断裂及其在C—C键形成反应研究中的应用研究成果,讨论了代表性的例子及其反应机制.     

钯催化的官能团导向的sp~2-C—H键功能化

近年来,钯催化的C—H键功能化已成为有机合成中构建C—C键,C—N键,C—O键,C—X(Cl,Br,I)键等的重要方法,而带有导向基团的C—H键的选择性功能化一直备受关注.主要综述了通过官能团导向实现sp2-C—H键功能化的最新研究进展,介绍了各类反应的特点、优势及在合成中的应用.     

直接活化芳香C—H键构建芳香C—N键的研究进展

芳香C—N键广泛存在于药物、活性天然产物和农药中,其构建方法是目前合成热点之一.芳香C—H键到芳香C—N键的转化是重要的有机转化类型,这种转化是构成芳胺的一种高效方法.这种直接转化具有原子经济性,可持续发展性以及环境友好的特点.主要以芳香C—H键的氮宾插入和氧化胺化为主线,综述了近十年来该领域的研究进展.     

异腈参与的惰性键活化反应研究进展

近年来,过渡金属催化的C—H键官能团化反应引起了广泛的关注并得到迅速发展.作为一个不可替代的合成子,异腈已被广泛应用于合成各类含氮杂环化合物.本综述介绍了异腈参与的惰性键活化反应的最新研究进展及其在有机合成中的应用,包括异腈对C—H键或N—H键的插入反应以及异腈参与的自由基氧化成环反应等.     

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.     

一种切断酰胺C—N键的简便方法

研究了一种质子酸和Lewis酸共同催化酰胺C—N键断键的新方法,讨论了温度,CuCl2量以及Lewis酸种类对C—N键断键率的影响,并提出了在此条件下酰胺C—N键断裂的可能机理.新方法反应温度低、耗酸量小、条件温和.     

过渡金属催化的C—H炔基化反应

炔烃是药物和天然产物的重要骨架,其合成一直受到有机化学家们的重视.近年来,过渡金属催化的惰性碳氢键炔基化作为一种重要的合成炔基化产物的方法,受到了合成化学家的广泛关注.总结了近10年来C(sp2)—H键和C(sp3)—H键炔基化反应的进展.     

吡啶-N-氧化物的C—C键交叉偶联反应研究进展

吡啶-N-氧化物直接C—C键交叉偶联反应已成为一种功能化吡啶的重要手段,综述了吡啶-N-氧化物的C—C键交叉偶联反应的最新研究进展.     

C—N键断裂的研究进展

C—N键作为常见的化学键广泛分布在有机分子中,C—N键的活化断裂在有机反应与生命化学过程中扮演重要的角色。文章从过渡金属催化、强氧化剂氧化、光催化、生物酶催化与其他方法五个方面概述了断裂C—N键的方法,对其优缺点、机理进行总结分析,并指出目前面临的挑战及发展方向。     

分子内C—H键胺化反应机理的DFT研究

采用密度泛函理论研究了溴化亚铁催化芳基叠氮化物C—H键胺化生成苯并咪唑的反应机理.研究结果表明,溴化亚铁催化剂使反应由协同机理转变为分步机理,反应活化能降低了大约167kJ/mol.催化反应由氮气消去、C—N形成和2H-苯并咪唑异构化3个基元步骤组成.其中金属亚胺/金属氮烯FeNR PhNCPh进攻C形成C—N键是无能垒过程,且与金属氮烯中氮的电荷密切相关.氮气消去与2H-苯并咪唑异构化反应的能垒均在41~54kJ/mol之间.     

C(sp3)—H键直接催化硅基化反应研究进展

含C(sp3)—Si键的有机硅化合物在材料科学、药物化学和精细化学品合成等研究领域有着广泛的应用.通过C(sp3)—H的直接催化硅基化形成C(sp3)—Si键具有高的原子经济性和步骤经济性特点,近些年己成为含C(sp3)—Si键的新型有机硅分子合成领域的一个研究热点.详细总结了 C(sp3)—H键直接催化硅基化反应的研...     

水热条件下C—O—P键的形成

利用水热反应模拟原始地球的水热环境,以甘油和磷酸二氢铵为原料,采用非生物手段合成了sn-甘油-1(3)-磷酸和甘油-2-磷酸2种磷酸酯类物质.通过此反应,无机磷进入生物分子形成了在生物体中起重要作用C—O—P键.研究了反应温度、反应时间及矿物催化剂对反应的影响.在蒙脱土的催化下,C—O—P键的产率最大可达到1.15%(摩尔分数).     

可离去和/或可修饰导向基团辅助的C—H键官能化反应研究进展

过渡金属催化的导向基团辅助的C—H键官能团化反应是当前有机化学的研究热点之一.近年来,利用可离去和/或可修饰导向基团进行C—H键官能团化反应正受到化学家的特别关注并且发展迅速.借助可离去或可修饰导向基团,不但能够大大扩展可利用的碳氢底物,而且对于快速构建分子多样性具有重要作用.作者按不同杂原子(氮、氧、硫、硅等)导向基团进行分类,全面综述了近年来关于可离去和/或可修饰导向基团辅助的各种C—H键官能团化反应的研究进展及合成应用.最后,对该领域所存在的问题和局限性进行了总结,并对今后的发展方向作了展望.     

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.     

铜催化的芳环C—H键直接芳基化反应研究进展

铜催化的芳环C—H键直接芳基化反应已成为一种合成联芳烃化合物的重要手段,近年来一直是有机化学和催化化学的研究热点和难点之一.按照参与反应的底物或成键模式的不同对近年来铜催化的芳环C—H键直接芳基化反应的研究进展进行了综述.     

易修饰诱导基作用下的钯催化C—H键官能团化反应

基于Pd催化的C—H键官能团化反应是目前有机合成方法学的一个研究热点,诱导基对反应的区域选择性起着重要作用.综述了近年来关于易合成、易修饰的诱导基作用下的C—H键功能化反应的研究进展及其应用,介绍了各诱导基的作用、优势及其局限性,提出了今后的研究重点与发展趋势.     

锰催化苄基C—H键氟化反应机理的理论研究

采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),对锰催化剂Mn^III(salene)F作用下苄基C—H键氟化反应的机理进行了深入的理论研究。对该反应中涉及到的重要中间体和过渡态的能量、Mulliken电荷分布、前线分子轨道等进行了分析。计算结果表明采用[Mn^IV(OH)(salene)F]和[Mn^IV(salene)F₂]为催化剂催化苄基C—H键氟化反应所需的能垒分别为11.5 kcal·mol^-1和7.6 kcal·mol^-1。可见采用双氟催化剂[Mn^IV(salene)F₂],氟化反应的能垒较低,更有利于苄基C—H键的氟化。通过轨道分析,给出了反应过程中详细的电子转移情况,从本质上分析了苄基氟化反应的机理。研究表明中心金属上的氧原子可以获得和失去电子,在C—H活化过程中起到传递电子的作用。在电子转移过程中,Mn原子是最终的电子接受体。以上结果很好地解释了实验现象,为进一步研究金属催化C—H键氟化反应提供理论支持。     

碳酸亚乙烯酯参与C—H键活化反应的研究进展

过渡金属催化导向的C—H键活化反应因具有较高的原子经济性和区域选择性,为一系列多样性的有机分子的制备提供了一种简便有效的合成渠道.在众多偶联试剂中,碳酸亚乙烯酯作为一类新颖、多角色的偶联试剂而被广泛应用于C—H键官能团化反应中.综述了碳酸亚乙烯酯参与C—H键活化反应的研究进展,并对其发展前景进行了讨论.     

可见光媒介的C—S键构建反应研究进展

含有C—S键的有机化合物广泛存在于各种天然产物、药物以及功能材料之中.因此, C—S键的构建在有机合成领域有着重要意义.目前,基于过渡金属催化实现C—S键构建的合成方法已有广泛的应用.然而,近几年可见光媒介的C—S键构建反应,由于条件更加温和、绿色以及反应活性高等特点而受到了越来越多的关注.根据反应机制分类,总结了近几年基于光媒介的氧化还原催化、电子给-受体复合物以及能量转移等策略实现的C—S键构建的方法,并对其前景进行了展望.     

基于C—H键官能团化的药物合成

过渡金属催化的C—H键官能团化是有机化学的重要研究内容,并被作为工具广泛应用于药物合成领域。本文阐述了C—H键官能团化的经典反应类型,着重综述了C—H键的芳基化、烯基化、烷基化、卤化、羟基化、胺化和C—H插入反应在药物合成中的应用,详细描述了具体药物的合成实例,并对重要的反应机理进行了分析,最后展望了C—H键官能团化在药物合成中的发展前景。