芳香胺类化合物的二氟烷基化研究进展

含氟化合物具有独特的物理化学特性，被广泛应用于药物开发、临床医学、农业化学、材料科学和有机合成等领域。过去几十年里，利用含氟砌块策略将含氟官能团引入有机分子中引起了合成化学家们的广泛关注，特别是利用二氟烷基化试剂合成具有重要价值的含氟分子方面取得了重要进展。本文聚焦于总结芳香胺类化合物的二氟烷基化反应，按照金属催化、可见光催化以及其它方法对近年来文献报道的芳香氮杂化合物的二氟烷基化反应进行介绍，并对反应机理进行探究，期望为该类含氟化合物的合成及进一步应用提供方法和思路。     

全氟烷基卤化物作为含氟砌块在构建氟烷基取代杂环化合物中的研究进展

有机氟化学和杂环化学的研究对药物研发、新材料制备等方面具有重要意义.过去几年中,利用高度商业化、低毒性、廉价、稳定、易操作的全氟烷基卤化物为含氟砌块构建氟烷基取代杂环化合物取得了重要进展.本综述将全氟烷基卤化物作为含氟砌块参与构建杂环化合物的报道进行总结:(1)通过全氟烷基卤化物的单个碳卤键官能化构建杂环化合物;(2)通过全氟烷基卤化物的多个碳卤键官能化构建杂环化合物.通过全氟烷基卤化物产生全氟烷基自由基(·Rf)继而对不饱和类型底物进行加成-环化串联,将含氟基团引入杂环,合成了一系列氟烷基取代杂环化合物,如喹氧啉、菲蒽、肼、噻唑、嘧啶、偶氮三环、异噁唑等.本文旨在为从事有机杂环合成和有机氟化学的研究人员提供参考和启示,从而有助于新的含氟砌块和新的氟化反应的设计开发.     

铁催化下二芳基锌和芳基格氏试剂的二氟烷基化反应

随着医药、农药、材料等领域对含氟化合物日益增长的需求,发展向有机分子中直接引入氟原子和含氟基团的方法受到了化学家们的广泛重视.近些年来,过渡金属催化的氟烷基化反应,作为一种温和可控向有机分子引入含氟基团的策略得到了快速发展.与此同时,从反应的高效简洁和绿色温和性角度出发,发展廉价金属作为催化剂以及使用廉价易得的氟卤烷烃作为氟烷基试剂是非常具有吸引力的.本文以绿色低毒的Fe（acac）₃为催化剂,首次实现了铁催化下二芳基锌与α,α-二氟炔丙基溴的交叉偶联反应.该反应条件温和、原料廉价易得,产物可以放大到克量级制备,并能进行多种转化.此外,这一铁催化体系还可以实现芳基格氏试剂与二氟烷基溴代的偶联反应,为合成二氟烷基芳烃化合物提供了一种有效方法.初步的机理研究表明,该反应可能经历了单电子转移的自由基反应历程,偕二氟炔丙基自由基存在反应催化循环中.     

后过渡金属催化醇对胺的N-烷基化反应研究进展

胺的N-烷基化反应是一类重要的有机合成反应,其合成产物烷基化胺更是涉及到包括化工、医疗、医药以及国防等重要领域.近年来随着化学技术,尤其是绿色催化合成技术的发展,使得该类反应已成为当前有机反应的研究热点之一.以醇作为胺的N-烷基化试剂,水是唯一的副产物,因此具有绿色环保、简单可靠的特点.但是绝大多数该类反应都需要过渡金属催化剂.从脂肪胺、芳香胺、杂环芳香胺等含氮化合物出发,综述了近年来金属催化的以醇为烷基化试剂的胺的N-烷基化反应的研究进展,主要介绍了各均相、多相金属催化反应体系,通过比较指出了每一方法的优缺点,并对今后氮烷基化反应的发展方向进行了展望.     

三氟甲基三氮唑及四氮唑化合物的合成研究进展

三氟甲基取代的三氮唑及四氮唑化合物在药物、农药、催化及材料等领域发挥着越来越重要的作用,其合成方法也日益受到重视.对近10年来三氟甲基三氮唑及四氮唑化合物的合成方法研究进展进行了分类归纳总结,着重展示了三氟甲基炔烃、三氟乙酰基衍生物、三氟甲基吡喃酮及三氟重氮乙烷等含氟砌块在这两类杂环合成中的应用.     

过渡金属催化含硅杂环合成的研究进展

含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,因此含硅杂环化合物的高效合成一直是有机合成化学中的研究热点.在众多含硅杂环的合成方法中,过渡金属催化含硅杂环合成历经数十年的发展,目前已成为硅杂环合成最重要的路径之一.总体来讲,过渡金属催化含硅杂环高效合成的研究工作集中于利用C–H键硅基化策略和C–Si键活化策略来实现硅杂环的高效合成.本文以催化反应类型进行分类,综述了近5年来过渡金属催化含硅杂环合成的反应新进展.     

基于烯基叠氮合成含氮杂环化合物的研究进展

自1910年首次被报道以来,烯基叠氮类化合物受到了化学工作者们广泛的关注.作为一类重要的有机合成中间体,尤其是在过渡金属催化下合成氮杂环类化合物方面,烯基叠氮类化合物有着广泛的应用.主要综述了烯基叠氮类化合物在构建含氮杂环化合物领域的研究进展.     

亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用

含氟化合物表现出的特殊理化和生物活性使得其在药物、农用化学品和材料科学等领域有着广泛而重要的应用,因此,含氟化合物的高效制备不仅成为了合成化学的研究热点之一,而且极大地推动了相关领域的蓬勃发展.其中,在有机分子内直接引入氟原子的方法主要有亲电氟化和亲核氟化.相较于亲电氟化,亲核氟化反应所用的氟化试剂通常廉价易得,所需的反应条件也比较温和.作者课题组借助过渡金属催化、可见光氧化还原催化和可见光促进策略,拓展了亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用,合成了一系列结构新颖的含氟化合物.在该研究评论中将对此做出小结,并对该领域值得关注的研究方向进行简要的展望.     

N-氟代苯磺酰亚胺参与的过渡金属催化C-H氟化和胺化的研究进展

众多胺类及含氟化合物具有重要的生理活性,在医药领域均具有不可替代的作用.过渡金属催化的C-H胺化及氟化反应因其高反应效率及原子经济性,受到了合成化学家的关注,为生物碱类天然产物及含氟分子的合成提供了便利.N-氟代双苯磺酰胺(NFSI)兼有氟原子及含氮官能团,可以在过渡金属催化下参与多种类型的有机反应,实现C-H键的氟化或胺化.因此,探索NFSI参与的C-H键直接氟化或胺化反应具有重要意义.综述了近十年NFSI参与的C-H活化构建C-N键和C-F键方法的研究进展,围绕各类方法的反应机理和应用范围进行阐述,同时对该领域的局限性和发展前景进行总结和展望.     

二氟甲基杂芳基砜作为二氟烷基化试剂的应用研究进展（英文）

氟原子以及C—F键的独特性使得二氟亚甲基具有特殊的性质,作为氧原子或羰基的生物电子等排体,其在医药、农药与材料中起着有别于其他氟烷基的重要作用.以二氟甲基2-吡啶基砜(胡试剂)为代表的二氟甲基杂芳基砜,是近几年开发的新型二氟烷基化试剂,因其具有易制备、官能团耐受性良好及对多种羰基化合物具有普遍适用性等优点而广受合成化学工作者的关注.该类含氟试剂主要通过亲核取代反应、亲核加成反应、Julia-Kocienski烯化反应和自由基介导的双官能团化等反应,将二氟甲基、二氟亚甲基、二氟烯基及其他二氟烷基引入醛、酮和杂环化合物的结构中.首次从反应类型及其应用研究的角度综述了近十年来各种二氟甲基杂芳基砜参与的含氟有机化合物的合成研究.     

重氮化合物转化中的氮基团保留反应研究进展

重氮化合物是一类非常重要的有机合成中间体, 它在有机合成化学以及药物设计研发、化学生物学、材料化学等领域具有重要的应用价值. 传统的重氮化合物的转化反应类型包括了Wolff重排, 经由过渡金属卡宾或者类卡宾中间体的插入反应, 催化的环丙烷化反应, 以及近年来发展的过渡金属催化的经由卡宾中间体的交叉偶联反应等. 重氮化合物除了发生作为卡宾前体的经典反应之外, 它们还可以经由氮基团保留的转化过程, 在目标分子中保留重氮基团或者其它含氮原子的官能团. 该种策略提供了一种高效而选择性地构筑含氮功能分子、尤其是官能化的氮杂环的合成途径. 其中, 不对称的C-N键的选择性构筑, 以及不对称的氮杂环分子的组装, 仍然具有重要的合成价值和重大的挑战意义. 本篇综述根据反应的机理和类型, 将这部分研究工作分为六部分内容进行介绍.     

钯催化下环丙烯与苯并硅杂环丁烷之间的[4+2]环化反应

正硅杂环化合物是一类重要的有机硅化合物.它们通常具有独特的化学、物理、生理和材料学性质.基于此,含硅杂环化合物的高效合成一直是有机合成化学中的研究热点~([1]).其中,硅杂环丁烷及其衍生物(SCB)由于其高的环张力(150k J/mol)以及较强的路易斯酸性而受到广泛关注~([2]).然而,发展一个过渡金属催化的SCB参     

多聚氮杂环的脱氮自由基转化:C−N键的构建研究进展

多聚氮杂环化合物在有机合成、药物化学以及材料化学等领域具有重要的作用.人们已经在多聚氮杂环的修饰和可控转换领域取得了诸多突破性的研究成果.在多种多聚氮杂环转换反应中,脱氮是一类重要反应,可以快速地构建其他氮杂环或者C?N键.通常而言,多聚氮杂环化合物更易于脱氮形成金属卡宾中间体,继而发生后续串联或环化反应,但涉及自由基中间体的多聚氮杂环脱氮反应尚未得到充分关注和研究.在过去几年中,得益于现代合成手段如有机光化学合成、有机电化学合成和有机光电合成等的革新,自由基化学得到快速发展,建立了很多多聚杂环脱氮自由基串联反应,为高度复杂的杂环骨架或具有复杂杂环体系的天然产物提供了一条通用且便捷的合成路径.光催化剂在有效地将可见光中的能量转移至非吸收化合物方面的应用越来越受到关注,该方法可温和而有效地生成自由基,以新的方式形成化学键.此外,啉钴与卟啉铁催化剂在多聚杂环的脱氮反应中亦展现出较好的催化性能.本文综述了多聚氮杂环的脱氮自由基转化(C?N键的构建)领域的最新进展,重点讨论了脱氮生成自由基的方法与串联模式和反应机理,分析了存在的挑战.本文还根据反应底物的类别从四个模块展开讨论:(1)苯并三嗪和苯并噻三嗪的自由基脱氮串联反应;(2)苯并三氮唑的自由基脱氮串联反应;(3)吡啶三氮唑与四氮唑的脱氮反应;(4)3-氨基吲唑的自由基脱氮反应.综上,研究者们通过多聚氮杂环的脱氮自由基转化(C?N键的构建)的方法合成了一些重要的药物分子及其前体,并证明了该方法具有潜在的应用价值.未来,将多聚氮杂环脱氮反应应用于活性天然产物合成与修饰是非常可行的.     

β-酮砜的合成进展(2012-2022)

β-酮砜是一类重要的含硫化合物和有机合成中间体,广泛用于构建天然产物和各种重要的有机化合物.目前已开发了多种方法来合成目标化合物,并成功应用于一些有价值的合成转化.本文从过渡金属催化、非金属催化、光介导以及电催化4个方面重点概述了近十年来β-酮砜的合成进展.其中,以亚磺酸盐和磺酰肼等为砜基源的研究报导较多,构筑β-酮砜类化合物反应已经从传统的过渡金属催化发展到光或者电化学的催化合成.     

过渡金属催化合成含氮杂环化合物的研究进展

含氮杂环化合物是一类非常重要的有机杂环化合物,也是有机合成化学的研究热点之一。本文首先简要介绍了含氮杂环化合物在天然产物、合成药物和功能材料中的分布及其广泛应用;然后以不同过渡金属催化剂为线索,按照时间由远至近的顺序分别概述了Pd、Ag、Fe、Ni、Zn、Cu等六类过渡金属催化剂在合成五、六元含氮杂环化合物方面的研究进展,对反应条件、反应特征进行了概括;最后对含氮杂环化合物合成领域的过渡金属催化剂的整体发展趋势进行了归纳总结。     

全(多)氟酰基过氧化物的化学及应用

综述了含氟新试剂全(多)氟酰基过氧化物的合成、热分解及其与富电子芳香族受物间的单电子转移反应的机理。并简要地介绍了它作为对芳环、芳杂环有效的全氟烷基化试剂及烯烃聚合的引发剂在合成含氟功能化合物领域中的重要应用。     

光/电催化喹喔啉酮官能团化反应研究进展

喹喔啉酮作为重要的含氮杂环骨架,广泛应用于抗菌化合物、抗肿瘤药物、半导体材料中.因此,开发新方法合成不同官能团化喹喔啉酮以丰富其结构多样性在近年来广受关注.在众多合成方法中,喹喔啉酮的直接C–H官能团化是一类步骤经济性较高、简便高效地构建喹喔啉酮衍生物的重要方法.近年来,光催化、电催化和光电催化技术已发展成为现代有机合成中强有力的绿色合成工具,可以有效利用光能或者电能促进有机化学转化,减少传统有机反应中的高能耗.过去几年,化学工作者在光/电催化喹喔啉酮的直接C–H官能团化反应方面进行了大量研究,开发了系列不同官能团化喹喔啉酮的绿色合成方法.本文系统总结了喹喔啉酮的光/电催化官能团化研究最新进展,重点讨论了光/电催化下自由基历程的喹喔啉酮C–H键直接官能团化反应,反应类型主要包括喹喔啉酮的3-芳基化、3-烷基化、3-氟烷基化、3-烷氧基化、3-酰化、3-氨基化、3-膦酰化、3-巯基化、3-硅烷基化和环化反应等方面,这将有助于理解光/电催化喹喔啉酮官能团化反应.反应在温和条件下可以成功产生各种碳中心或杂原子为中心的自由基,这些自由基进一步与喹喔啉酮的3-位进行加成反应,进而开发出众多有效的方法来合成不同官能团化的喹喔啉酮.这些条件温和的反应方法已经有部分成功应用于合成具有重要生物活性的喹喔啉酮化合物.此外,药物中常见的一些重要官能团,例如三氟甲基和二氟甲基等可以顺利地引入到喹喔啉酮骨架结构,这些研究为喹喔啉酮衍生物的生物活性相关研究奠定了基础.本文还对当前光/电催化喹喔啉酮官能团化反应所面临的挑战和未来发展作了展望和总结,期待在不久的将来,有机合成工作者能基于喹喔啉酮的C–H键直接官能团化开发更多不同类型的新反应.另一方面,需要进一步开发新型的非均相可见光催化剂,实现光催化剂的回收与再利用,进一步降低反应成本,促进其在药物开发、功能材料合成等应用方面的发展.     

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。     

含氟双环吡啶类杂环化合物的“一步法”合成

建立了以杂环烯酮缩胺为原料与含氟β-二羰基化合物在酸性条件下"一步法"合成含氟双环吡啶类化合物的方法.以含氟β-二羰基化合物三氟乙酰乙酸乙酯(2)、六氟乙酰丙酮(3)为砌块在1,4-二氧六环溶剂中,醋酸催化下分别与杂环烯酮缩胺1反应,"一步法"简捷高效地合成了一系列新的含氟双环吡啶类化合物4a~4e及5a~5e,产率79%~95%.该方法具有原料易得、合成路线简捷、产率高、后处理简单等优点.     

光/电化学驱动螺环化合物的合成研究进展

螺环作为一种重要的有机分子骨架,在有机化学、药物化学、材料科学等领域中广泛存在.由于螺环骨架具有较大的三维空间结构,满足药物设计中对构象刚性的需求,因此开发高效的螺环化合物的合成方法尤为重要.近年来,光催化和电催化作为绿色、高效的合成手段,为螺环化合物的合成注入了新的潜力.主要按螺[4.5]类骨架、螺[5.5]类骨架、螺[2.3]类骨架以及螺吲哚类骨架的构建进行了分类,并从光催化和电催化合成两个方面对螺环化合物的构建进行了综述.