铑(Ⅲ)催化吲哚甲酰胺衍生物与末端炔烃的C—H活化/环化反应

报道了铑(Ⅲ)催化的吲哚甲酰胺衍生物与末端的炔烃发生的C—H活化/环化反应,能够高效地构建多环吲哚类化合物,收率为85%~98%.该反应操作简便、反应条件温和、催化剂用量低,并使用具有氧化性的导向基团,不需要添加额外氧化剂.研究了该反应的分子间的竞争性试验,推测了可能的反应机理.所有化合物均采用NMR,IR,高分辨质谱等多种谱学技术进行了结构表征.     

铜催化C—H活化/C—S偶联反应合成环烷基芳基硫醚

为设计一种利用廉价催化剂以达成C—H活化构建C—S的方法,本文研究了铜催化C—H活化/C—S偶联反应合成系列环烷基芳基硫醚化合物。以芳基磺酰肼与环烷烃为原料,溴化亚铜为催化剂,二叔丁基过氧化物(DTBP)为氧化剂,120℃反应24 h,经氧化脱氮C—H活化/C—S偶联串联反应过程,合成了系列环烷基芳基硫醚化合物。该反应适合环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷和环十二烷等环烷烃和不同取代基团(甲氧基、硝基、氯和甲基)的芳基酰肼,合成得到了18个芳基硫醚类化合物,产率为41%～72%。其结构经¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS进行了表征。     

基于螯合导向C—H/C—H氧化交叉偶联/环化反应策略构筑稠杂芳烃化合物

稠杂芳烃的合成是有机化学的重要研究内容之一,对有机光电功能材料和器件研究具有重要意义。C—H键是有机化合物中最广泛存在的化学键。利用C—H键的断裂与重组成键直接构筑稠杂芳烃具有简洁、高效的优势,能够解决传统合成方法在底物制备和产物结构类型方面的局限。本文对近六年来,本课题组在基于导向过渡金属催化(杂)芳环与(杂)芳环之间的C—H/C—H氧化交叉偶联/分子内环化反应策略构筑稠(杂)芳环方面所做的系列工作进行了评述,重点讨论了有关反应的特点、优势和催化机理,并对该策略在新型有机光电材料开发中的应用进行了阐述。最后,对该策略目前存在的问题进行了总结,并展望了其发展前景。     

2-炔基苯胺与二芳基碘鎓盐的选择性芳基化/环化串联反应

有机高价碘试剂是一类环境友好、制备简单且性质温和的有机合成新试剂。近年来,有机高价碘试剂因表现出新颖、独特的反应性能而受到化学工作者广泛关注,成为有机合成重要研究领域之一。二芳基碘鎓盐是有机高价碘试剂的一个重要组成部分,是一类具有较高普适性的芳基化试剂,可用于羰基化合物、烯烃、炔烃和杂原子亲核化合物等的芳基化反应。目前,二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂对具有单一芳基化位点化合物的芳基化已经有了非常广泛而深入的研究。对于具有两个甚至多个芳基化位点的化合物(如同时具有胺基和炔基),其芳基化选择性问题仍缺乏系统研究。特别是在多个芳基化位点共存时如何能够使芳基化发生在某一特定位点仍然是一大难题。这限制了二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂更广泛的应用。因此,我们选用2-炔基苯胺(含有胺基和炔基两个芳基化位点)作为原料,通过溶剂的选择以及溶液酸碱性的调控来改变不同芳基化位点的反应活性,通过催化剂的调变来改变二芳基碘鎓盐芳基化反应的能力,从而找出最优条件实现底物分子的选择性芳基化反应,并利用剩余活性位点实现分子内的环化反应,从而实现芳基化-环化串联反应合成一系列N-芳基吲哚类化合物。在对模型底物进行条件筛选实验时发现,以2-乙基辛酸铜(Cu(OCOC8H17)2)作催化剂,二异丙基乙基胺(DIPEA)作碱,1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂,反应以最高93%的收率得到1,2-二苯基吲哚。使用该最优反应条件,一系列2-炔基苯胺都能与二芳基碘鎓盐很好地发生反应并且以良好到优秀的产率(71%–98%)得到目标产物N-芳基吲哚。此外,2-炔基苯胺与非对称的二芳基碘鎓盐也能发生反应,实验结果证明为位阻较小的芳基对胺基进行了N-芳基化反应。通过空白实验和对比实验,我们提出了可能的反应机理：二芳基碘鎓盐在铜催化剂作用下转化为亲电性的芳基活性中间体,该中间体与底物的胺基发生芳基化反应,然后芳基化产物在铜催化剂作用下环化生成N-芳基吲哚。该反应很好地解决了同时具有胺基和炔基两个芳基化位点的底物与二芳基碘鎓盐反应时C-芳基化和N-芳基化的竞争问题,选择合适反应条件使N-芳基化反应优先进行,为二芳基碘鎓盐的选择性芳基化反应提供了很好的实例,并为其它具有多个芳基化位点化合物的选择性芳基化反应提供了途径。     

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.     

钌(Ⅱ)-催化偶氮苯与乙醛酸乙酯的环化反应构建3-羧酸酯吲唑

报道了一种简便有效的Ru(Ⅱ)催化偶氮苯与乙醛酸乙酯的高选择性[4+l]环化反应,该反应历程涉及C—H键的活化.这种策略能够以中等至良好的产率去高效构建多样性的吲唑骨架结构.同时研究了该反应的动力学同位素效应,实验结果表明C—H键活化可能不属于整个反应历程的决速步骤.     

MoCl5参与的芳香化合物的C—H活化及原位C—C键偶联反应

五氯化钼;芳烃C—H键活化;原位偶联反应     

钌(Ⅱ)-催化偶氮苯与乙醛酸乙酯的环化反应构建3-羧酸酯吲唑（英文）

报道了一种简便有效的Ru(II)催化偶氮苯与乙醛酸乙酯的高选择性[4+1]环化反应,该反应历程涉及C—H键的活化.这种策略能够以中等至良好的产率去高效构建多样性的吲唑骨架结构.同时研究了该反应的动力学同位素效应,实验结果表明C—H键活化可能不属于整个反应历程的决速步骤.     

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.     

手性环戊二烯基配体参与的不对称催化C—H活化/环化反应研究进展

手性环戊二烯配体因在环化反应中出色的催化效应及立体选择作用受到金属有机化学工作者的关注,其中环戊二烯基配位的过渡金属复合物催化的环化反应更是成为相关药物合成的研究热点之一。本文梳理了近年来各类手性环戊二烯配位的不同过渡金属配合物催化环化反应的进展。      

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.     

膦硫杂原子配体及其Pd配合物的合成、结构和对苯C—H键的活化及其光羰基化反应研究

本文提出了一种较为理想的膦硫杂原子配体合成的新方法,其特点是反应的某些中间副产物可作原料循环使用,并用通常的合成方法制得了这些配体的Pd金属有机配合物,对其中的新配合物Pd[(i-Pr)_2P(CH_2)_2SEt]Cl_2,Pd[Et_2P(CH_2)_2Et]Cl_2,Pd[Ph_2P(CH_2)_2SEt]Cl_2进行了晶体结构测定,首次将膦硫杂原子配体用于C—H键活化的研究,考察了它的Pd配合物对苯的光羰化反应性能。     

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.     

钯催化带有酮或醛的芳基三氟甲磺酸酯与胺或酰胺的取代反应

各种含有酮或醛的芳基三氟甲磺酸酯在催化量的钯和膦配体的存在下与胺或酰胺发生取代反应。BINAP为配体对仲胺效果最好,MOP-型配体对伯胺和少量仲胺效果较好,Xantphos 对伯酰胺和环状仲酰胺效果好。脂肪族的仲酰胺作为亲核试剂没有得到好的结果。     

银催化的苄位C—H键氟化反应

正含氟化合物由于其独特的性质,被广泛使用于医药、农药、材料科学以及用于正电子发射计算机断层显像中的显像剂.二氟甲基官能团作为羟基的电子等排体,引起了研究者的广泛关注,但芳基二氟甲基化合物的合成方法相对较少,目前主要通过过渡金属的偶联反应来实现.最近,南开大学元素有机化学国家重点实验室汤平平课题组发     

铑催化吲哚与乙烯基三乙氧基硅烷的C—H烯基化反应

研究了铑催化N-嘧啶吲哚与乙烯基三乙氧基硅烷的C—H烯基化反应. 在以二氯（五甲基环戊二烯基）合铑(Ⅲ)二聚体{[RhCp*Cl₂]₂(Cp*: 五甲基环戊二烯基)}为催化剂, Cu(OAc)₂为氧化剂, AgF为添加剂, 1,2-二氯乙烷为溶剂及反应温度为90 ℃条件下, 以42%~88%的收率得到末端吲哚乙烯衍生物. 动力学同位素效应实验结果为K_H/K_D=5.7∶1, 表明C—H键断裂可能是反应过程中的决速步骤. 竞争性实验结果表明, 含有供电子取代基的底物比吸电子取代基的底物反应活性高, 反应可能经历亲电性C—H键活化过程. 推测了可能的反应机理, 主要包括配位、 C—H键活化、 转金属化、 还原消除和氧化等步骤. 将此方法应用于一种δ-咔啉衍生物的制备.     

基于仲膦氧化物和亚磷酸酯的C(sp3)—H磷酰化反应研究进展(英文)

含有C(sp³)—P键的有机磷化合物被广泛应用于有机合成、生物有机和药物化学、农药、阻燃剂和萃取剂等领域中.近年来, C—H键的直接磷酰化受到了广泛关注,该策略在构建C—P键中显示出更为简洁、高效和原子经济性等优势.综述了自2009年以来以仲膦氧化物和亚磷酸酯为磷源的C(sp³)—H磷酰化反应的研究进展,根据C(sp³)—H键的类型,对磷酰化反应分为五类进行介绍.     

Br＋活化甲烷C—H键反应机理的理论研究

化甲烷催化剂的可能性. 在B3LYP/6-311＋＋G(3df,3p)和MP2/6-311＋＋G(3df,3p)水平下优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型. 在G2M(＋)水平下计算了各物种的能量. 研究结果表明: CH4与Br＋(3P)反应存在三条不同的吸热反应途径, 与Br＋(1D)反应存在二条不同的放热反应通道. 反应更易于通过单重态反应通道进行. 理论结果不仅较好地解释了实验事实, 还说明Br＋有可能成为一种活化甲烷的催化剂.     

铑催化环丙醇类化合物基于C—C键断裂的胺化和烷基化反应研究

本文将环丙醇C—C键活化与乃春/卡宾的迁移插入相结合,发展了 一种简单高效的铑催化环丙醇开环官能化体系,实现了环丙醇的胺化和烷基化反应,构建了 一系列重要的β-官能化的酮类化合物.该体系以易于制备的二恶唑酮和重氮化合物为乃春/卡宾前体,以水为溶剂,生成的副产物为CO2和N2.该反应条件温和,操作简单且底物的适用范围宽泛...     

空气氧化的铜催化苯甲酸衍生物邻位C(sp2)—H键的硒化反应

报道了一种以二硒醚为硒基来源,8-氨基喹啉为导向基的铜催化空气氧化的苯甲酸衍生物邻位C(sp2)—H键的硒化反应.该方法仅需空气作为氧化剂,避免了额外的化学氧化剂的使用,同时具有较好的底物普适性和官能团兼容性.