1,4-硼氮杂芳烃在中国的研究进展

稠环芳烃及其衍生物在有机光电材料领域具有广泛应用,杂原子掺杂可有效调节稠环芳烃的物理化学性质.硼氮杂芳烃是稠环芳烃的重要成员.基于硼原子和氮原子的相对位置,硼氮杂芳烃可以分为三种异构体:1,2-硼氮杂芳烃、1,3-硼氮杂芳烃和1,4-硼氮杂芳烃,由于合成上的困难,1,3-硼氮杂芳烃的研究相对较少.近年来,得益于1,4-硼氮杂芳烃在多重共振热活化延迟荧光材料方面潜力的发掘,1,4-硼氮杂芳烃在国内外都取得了飞速发展.我国有机化学及材料化学领域的学者们积极参与并推动了1,4-硼氮杂芳烃的快速发展,在1,4-硼氮杂芳烃的结构开发和应用拓展方面开展了一系列原创性的工作,取得了瞩目的成绩.以1,4-硼氮芳烃的结构作为线索,按照杂原子二元掺杂(B/N)骨架和三元掺杂(X/B/N)骨架分别进行论述,综述了1,4-硼氮杂芳烃的合成发展历史和应用研究拓展,最后对硼氮杂芳烃领域的未来发展与应用进行了展望.     

过渡金属催化硼-氢键活化合成含硼-杂原子键邻碳硼烷衍生物的研究进展

十二顶点碳硼烷是一类含有碳、氢及硼原子的簇合物,具有特殊的热稳定性和化学稳定性,在医药、材料、能源、配位化学及金属有机化学中都得到广泛的应用.近年来,过渡金属催化的碳硼烷直接硼-氢键活化发展迅速,为硼顶点选择性官能团化提供了一系列新的高效路径.总结了利用过渡金属催化硼-氢键活化策略来实现邻碳硼烷硼-硼、硼-氮、硼-氧、硼-硫及硼-卤键构建的研究进展,同时对部分反应机理进行了讨论,并就该研究领域所面临的挑战和发展前景进行了展望.     

杂氮钒多环化合物催化烯烃环氧化反应

本文首次采用1,1′-亚氨基二-2-丙氧基羟基氧化钒(Ⅰ),2,2′,2″-次氮基三乙氧基羟基氧化钒(Ⅱ)和1,1′,1″-次氮基三-2-丙氧基氧化钒(Ⅲ),考察了它们催化丙烯,环己烯与叔丁基过氧化氢的环氧化反应活性。化合物(Ⅰ)催化反应的选择性略高于化合物(Ⅱ)、(Ⅲ)。钒(Ⅴ)叔丁基过氧化物是催化反应的活性中间体,紫外可见光谱跟踪扫描研究表明,其浓度在反应过程中有一极大值。对钒化合物催化环氧化反应机理进行了论论。叔丁醇对催化反应有阻碍作用。     

氮杂冠醚取代单Schiff碱过渡金属配合物催化氧化对二甲苯研究

本文将苯并-10-氮杂-15-冠-5或吗啉基取代的单Schiff碱过渡配合物作为催化剂,在常压和120℃条件下,以空气为氧源,研究了对二甲苯催化氧化反应。实验探讨了Schiff碱配合物中心金属离子、Schiff碱配体中挂接的氮杂冠醚环、配体芳环上取代基和反应时间等对对二甲苯催化氧化反应的影响。实验结果表明:Schiff碱配合物中氮杂冠醚的存在能显著缩短反应诱导期,提高催化反应活性和产物选择性;Schiff碱Mn(III)配合物比Schiff碱Co(II)具有更高的催化反应活性;氮杂冠醚Schiff碱Mn(III)配合物对于二甲苯的催化氧化反应转化率大于60%,对甲苯甲酸产物的选择性均高于70%。     

过渡金属催化氮杂二环烯烃不对称开环反应的研究进展

综述了近年来过渡金属催化氮杂二环烯烃的开环反应的研究进展,重点讨论了过渡金属催化剂的种类、亲核试剂的类型、配体、底物氮杂二环烯烃及其衍生物的结构、溶剂和添加剂等因素对开环反应的影响,并对开环反应的可能的机理进行了讨论.     

1,2-硼氮杂芳烃在中国的研究进展

稠环芳烃及其衍生物在有机光电材料领域具有广泛应用,杂原子掺杂可有效调节稠环芳烃的物理化学性质.用等电子体的硼氮单元取代碳碳单元,在保持稠环芳烃芳香性的连续性的同时,可以调节稠环芳烃的电子结构和分子间相互作用,构建具有独特光电性质和生物活性的新型硼氮杂稠环芳烃,既丰富了稠环芳烃的种类,又促进了硼氮杂芳烃在光电材料、催化和生物医药等领域的应用.近年来,中国有机化学及材料化学领域的学者们积极参与并推动了硼氮杂芳烃的快速发展,在硼氮杂芳烃的种类开发和应用拓展方面开展了一系列原创性的工作,取得了瞩目的成绩.本文综述了基于1,2-硼氮杂苯的稠环芳烃(即1,2-硼氮杂芳烃)的合成发展历史和应用研究拓展,最后对硼氮杂芳烃领域的未来发展与应用进行了展望.通过对硼氮芳烃在中国的发展进行系统的梳理和总结,希望能够引起更多科研工作者对硼氮芳烃的兴趣,期待更多的科研工作者能够加入到硼氮杂芳烃的合成拓展与应用探索中.     

过渡金属催化环加成反应合成八元碳环研究进展(2010～2020)（英文）

八元碳环结构广泛存在于天然产物、药物分子(如紫杉醇和瑞他帕林)和香料分子等功能分子中.许多含有八元碳环的天然产物如vinigrol和ophiobolin(蛇孢假壳素)都显示出较好的生物活性.因此,合成这些含有八元碳环的分子将会为药物化学、化学生物学、香料化学、材料化学和其它科学的发展提供分子基础.八元碳环的合成一直是有机合成化学中的挑战之一.为了迎接这一挑战,许多卓有成就的化学家发展出了许多金属催化的环加成反应以合成八元碳环,从而为高效、原子经济性和步骤经济性地合成目标分子提供帮助.在2010年时,我们曾经对利用过渡金属催化的环加成反应制备八元碳环这一前沿方向进行过总结.本综述总结了2010～2020年期间该领域的最新进展,内容包括新型环加成反应的发展、环加成反应的应用以及机理研究,希望可以为关注此领域的有机化学家提供一定的启发和有益的指引,同时鼓励更多合成化学家利用这些环加成反应进行各种功能分子的合成,并发展出更多用于八元碳环合成的高效方法.     

过渡金属催化的1,6-烯炔环异构化反应

1,6-烯炔底物在过渡金属催化剂作用下的化学行为得到了广泛的研究,重点是关于过渡金属催化的1,6-烯炔环异构化反应.从反应机理角度入手,把1,6-烯炔环异构化反应按启动方式总结为三类,并对这三种方式启动的1,6-烯炔环异构化反应进行了详细地总结和阐述.     

过渡金属催化的有机硼试剂对醛酮的不对称加成研究进展

手性芳基醇是一类重要的合成砌块,广泛存在于许多生物活性分子以及天然产物中,因此,高效高选择性地构建该类化合物是有机化学家们一直关注的研究热点.金属试剂对羰基化合物的不对称加成是构建手性芳基醇的一个简单高效的方法,其中,有机硼试剂由于其方便易得、稳定、低毒、官能团耐受性好等优点而被广泛用于醛、酮的不对称加成反应中.本文综述了过去二十年来过渡金属催化的有机硼试剂对醛、酮的不对称加成反应研究进展,并介绍了一些方法在生物活性手性分子合成中的应用.     

硼氮杂稠环化合物的合成与电子学应用

有机半导体材料的开发为有机电子学的发展提供了材料基础。杂原子的引入进一步丰富了材料的种类和数量。作为CC单元的等电子体,BN单元对有机半导体材料的性能调节受到了科学家们的关注。本文主要介绍了有机共轭体系中BN单键的构筑方法,以及这类硼氮杂稠环分子在有机电子学领域的应用。     

碱在过渡金属催化的有机化学反应中的作用

碱, 包括无机碱和有机碱, 在过渡金属催化的有机反应中发挥着重要作用. 本文概括地介绍和讨论相关文献中碱的作用机制. 碱的作用与许多因素有关, 包括: 碱性、溶解度、电离度、溶剂、聚集度、金属离子大小、金属离子Lewis酸性、金属离子的“软硬”度、阴离子的大小、阴离子的配位作用等. 碱可用于攫取质子、中和反应体系中的酸、活化催化剂、促进催化剂再生等, 碱中金属阳离子的作用主要集中在其对碱在有机溶剂中溶解度的影响和其与底物或溶剂间相互作用力的强弱上, 碱中阴离子的作用主要表现在离子与金属的配位方式和稳定性上; 有机碱和无机碱的主要区别体现在溶解度和空间位阻的不同上. 另外, 商品碱中极少量的过渡金属杂质也有可能对反应产生影响.     

过渡金属催化氮原子导向的芳基邻位C—H键硼化反应研究进展

芳基硼化合物在合成化学、材料化学和生物医学领域都有着广泛的应用,其合成方法一直是有机合成领域中的研究热点.导向基团辅助过渡金属催化的C-H键硼化反应具有步骤经济性,底物多样性,高区域选择性的优点.其中含氮原子导向基团底物的硼化反应引起了学者们的兴趣,因为N,C螯合的四配位有机硼化物是重要的光电材料.按照不同过渡金属(铱...     

新型1,4-苯并二氮杂?-5-酮三氟乙基和环丙基取代衍生物的合成及抗肿瘤活性初探

以邻硝基苯甲酸衍生物为底物,经3或4步反应,并在第3步关环反应中使用了乙酰丙酮钼和三氟甲磺酸铜作为催化剂,合成了10个新型的1,4-苯并二氮杂?-5-酮三氟乙基和环丙基取代衍生物（4a~4f, 5a~5b, 6a~6b）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。测试了目标化合物对慢性骨髓性白血病细胞、乳腺癌、肺癌和宫颈癌等4种肿瘤细胞系的抑制活性。结果表明：化合物2-（丙-1-烯-2-基）-4-（2,2,2-三氟乙基）-1,2,3,4-四氢-5H-苯并[e][1,4]二氮杂-5-酮（4a）对慢性骨髓性白血病细胞K562的IC50可达2.6 μM;目标化合物对肺癌A549、乳腺癌MDA-MB-231和宫颈癌HeLa细胞系也表现出一定的抑制活性。     

1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷催化的有机化学反应

综述了有机小分子催化剂1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)在有机合成反应中的应用与发展。这种有机小分子催化的反应大多数条件温和、操作简单;相对过渡金属而言,对环境友好;在一定条件下,这种催化剂可以回收再利用。     

过渡金属-氮活性位点在二氧化碳电化学还原反应中的应用

大气中过高的CO_2浓度严重影响自然界的碳循环平衡,对全球气候和生态环境提出了严峻挑战.但同时CO_2作为一种潜在的碳资源,可通过催化转化生成高附加值的化学品. CO_2电化学还原反应(CO_2RR)可利用太阳能、风能等可再生能源产生的电能将CO_2直接转化生成高附加值化学品和燃料,有助于构建"碳中性"的能源循环利用网络,具有极具潜力的应用前景.然而,活化稳定的CO_2分子需克服一定的过电势,且由于反应在水相中进行, CO_2RR与析氢反应互相竞争,因此开发高效、廉价、稳定的催化剂一直是CO_2RR研究的难点.研究表明,含有金属-氮(M-Nx)活性位的催化材料如卟啉、酞菁等大环配合物、金属有机骨架材料以及通过热解法制备的金属-氮-碳(M-N-C)材料具有优异的CO_2RR性能.本文从实验和理论两方面综述了近年来该类材料领域的相关进展,重点介绍了金属位点种类、配体结构、载体选择对催化剂本征活性的影响,并讨论了反应条件优化对CO_2RR性能提升的作用.结合原位表征和理论计算结果探讨了含M-Nx材料反应条件下活性位的结构及反应路径,为合理设计和优化CO_2RR催化剂体系提供了新思路.     

过渡金属催化的环丙烯聚合反应研究

环丙烯是一类最小的不饱和环状化合物,其在有机化学中是十分重要的合成中间体,同时在高分子聚合中也是一类独特的单体.尽管环丙烯的研究大部分集中于有机化学领域,近年来有关过渡金属催化的环丙烯聚合反应也逐渐引起了人们的兴趣.综述了环丙烯聚合反应的研究进展,主要包括加成聚合和开环复分解聚合(ROMP)两类聚合反应,并从聚合物合成...     

钯催化硼-碳和硼-杂原子键构建一锅法合成双官能团化邻-碳硼烷※

碳硼烷是由碳氢和硼氢顶点组成的笼状分子, 在医药、能源和材料等领域有着重要应用, 但目前在碳硼烷硼顶点引入杂原子取代基的方法还较为有限. 基于此, 本工作从3-碘-邻-碳硼烷出发, 通过钯催化烯基化、金属迁移及后续与杂原子亲核试剂的偶联反应, 一锅法构筑硼碳键和硼杂原子键, 成功实现了一系列新型3-烯基-4-胺基/烷氧基/烷(芳)硫基-邻-碳硼烷衍生物的合成.     

过渡金属卡宾在环丙烷合成中的应用

过渡金属卡宾由于其特殊的结构,活泼,短寿命,特别是它们在 C—C 键形成中高度的选择性,已经成为一类有用的合成试剂和反应中间体。目前,过渡金属卡宾正广泛地应用于环丙烷及其衍生物的合成。本文主要介绍过渡金属卡宾的合成以及与烯烃的环丙烷化反应。     

四氮杂大环化合物在有机电致发光器件中的应用(英文)

合成了四氮杂大环化合物,Tetraazamacrocycliccompound,6,12,19,25 tetramethyl 7,11:20,24 dinitrilo dibenzo［b,m］［1,4,12,15］tetra azacyclo docosine(TMCD).TMCD作为电子传送材料,探讨了它在有机电致发光器件中的应用.制作了结构为:玻璃基板／ITO阳极／NPD／Alq／TMCD／LiF／Al阴极的器件.评价的结果显示:该有机电致发光器件在538nm的绿色发光来源于Alq层.它的最大外部量子效率为0.84%,视感效率为1.30lm／W.最先提出了四氮杂大环化合物做为电子传送材料,可应用于电致发光领域.     

过渡金属催化的有机硼酸与不饱和键的加成反应

概述了过渡金属催化的有机硼酸与不饱和键的加成反应,包括铑催化、镍催化、钯催化三部分内容.