藉镍催化的1,1-二溴-1-烯烃与卤代芳烃的类Sonogashira反应合成二取代炔烃

很容易从醛和四溴化碳及三苯膦反应制备的1,1-二溴-1-烯烃在有机合成中是一个非常重要的原料.它广泛地应用于在钯催化下与有机硼酸、有机锡化合物、炔烃、有机锌试剂和Grignard试剂的交叉偶联反应[1-4].除此之外,1,1-二溴-1-烯烃与三丁基锡化氢的氢解反应,1,1-二溴-1-烯烃被氢负离子的还原,1,1-二溴-1-烯烃与金属钐和二碘化钐进行的还原脱溴反应,1,1-二溴-1-烯烃与胺的反应业已报道[5,6].Shen近来研究了钯催化下1,1-二溴-1-烯烃在不同膦配体的存在下于DMF溶液中的自身偶联反应和与末端炔烃的交叉偶联反应[7].     

钯催化下(Z)-3-碘-3-三氟甲基-1-芳基烯丙醇与末端炔 烃的偶联反应

在Pd(PPh~3)~4/CuI催化下和使用1mol的NEt~3作碱和THF作溶剂,(Z)-3-碘-3-三氟甲基-1-芳基烯丙醇(1)与末端炔烃(3)反应得到正常的偶联产物5。当以NEt~3作碱和溶剂,Pd(PPh~3)~4/CuI催化1与3的交叉偶联反应生成化合物4。4为正常偶联化合物5在NEt~3存在下双键发生重排反应的产物。     

二价钯催化的α或β联烯胺与烯丙基溴的偶联环化反应的研究

官能团化的联烯在过渡金属钯物种催化下的偶联环化反应作为一种有效的合成含氮、氧杂环的方法已经受到越来越多的重视[1].但是,联烯胺与烯丙基溴的偶联环化反应还没有被深入的研究过.我们组对钯催化下联烯醇与烯丙基溴的反应进行了一些研究[2],并基于此进行了联烯胺与烯丙基溴的偶联环化反应的研究.我们经过研究发现,可以通过二价钯催化,高效地经由α或β联烯胺与烯丙基溴的反应得到2,5-二氢吡咯或1,2,3,6-四氢吡啶类化合物,并且经过研究证明反应是通过二价钯的催化循环历程进行的.     

过渡金属催化肟类化合物的反应研究进展

按照反应类型的不同,对近年来过渡金属催化肟类化合物反应的研究进展进行了综述,主要包括酮肟的还原酰化反应,肟类化合物的催化偶联反应,胺化反应以及肟类化合物与炔烃的环化反应.     

铜催化的烯丙醇自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应:一步构建含α-季碳中心的β-胺基酮（英文）

烯丙醇类化合物是非常重要的有机合成砌块.近年来,自由基或阳离子对烯丙醇类化合物的加成引发的1,2-碳迁移反应迅速发展,被认为是合成含α-季碳中心的β-羰基化合物最有效的策略之一.目前,烯丙醇的官能团化/1,2-碳迁移反应取得了很好的成果,各种官能团化反应,比如卤化、三氟甲基化、硫化、膦化和芳基化等,已经顺利实现.但是,烯丙醇类化合物的胺化/1,2-碳迁移串联反应研究较少.这可能是由于竞争的亲核胺化反应存在导致的.因此,发展烯丙醇类化合物的胺化串联反应值得期待.我们及其他课题组以N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)作为有效的自由基氮源,实现了烯烃或炔烃的自由基胺化官能团化反应.研究表明,在铜催化温和条件下即可生成金属稳定的氮中心自由基物种.据此,我们认为,在温和条件下有效产生氮中心自由基是实现烯丙醇自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应的关键.在前期工作基础上,本文利用NFSI及其衍生物作为有效的自由基胺化试剂,实现了铜催化烯丙醇类化合物的自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,直接构建重要的含α-季碳中心的β-胺基酮骨架.本文合成了24个不同官能团取代的β-胺基酮衍生物.反应中芳环上取代基的电子效应和空间效应表现并不明显.当芳基对位连有卤素、烷氧基、芳基、烷基时,或者邻位和间位甲基取代的1-(1-芳基烯基)环丁醇均可以与NFSI顺利反应,以中等至较高的产率得到相应的含α-季碳中心的β-胺基酮.氧杂环丁醇、取代的环丁醇类化合物,5元、6元及非环状的苯基烯丙醇类化合物均适用于该反应,生成相应的目标化合物.同时,我们也扩展了胺化试剂的范围,除NFSI衍生物外,单取代的NFHSO2Ph类型氮源也可以有效发生自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,生成目标产物.另外,扩大反应物的量至5 mmol,反应不受影响,仍能以90%的产率生成β-胺基酮衍生物.最后,通过控制实验捕捉到反应中生成的苄基自由基中间体,表明该反应经历氮中心自由基对烯丙醇烯烃双键的区域选择性加成引发的1,2-碳迁移串联反应.总之,本文以N-F试剂作为自由基胺化试剂,利用铜催化体系发展了烯丙醇类化合物的自由基胺化/1,2-碳迁移串联反应,一步合成了重要的β-胺基酮类化合物.该反应条件温和,底物适用范围宽泛,官能团兼容性较好,合成了一系列链状、环状及螺环的含有α-季碳中心的β-胺基酮衍生物.据我们所知,这是首例将NHFSO_2Ph类型N-F试剂作为自由基氮源的反应.     

CO氛围下烯烃的镍催化四组分羰基化反应

羰基化合物在天然产物、药物分子和高分子中广泛存在,这类多功能的官能团为多样化的有机合成提供了重要的平台[1].过渡金属催化的以CO为羰基源的插羰反应是最为直接的制备羰基化合物的方法[2].相对于贵金属,镍的催化活性独特,成本低且储量丰富[3],发展镍催化插羰交叉偶联反应符合实际应用的需求.与钯催化插羰反应相比,目前镍催化的相关研究没有那么成熟。     

金属催化的2(5H)-呋喃酮反应研究进展

2(5H)-呋喃酮结构单元广泛存在于天然产物中,同时许多2(5H)-呋喃酮类化合物也是重要的有机合成中间体.因此,基于常见2(5H)-呋喃酮的有机合成研究近年来引起了人们的关注,尤其是金属催化的2(5H)-呋喃酮反应的地位日趋彰显重要,从而成为众多化学工作者的研究热点.按照反应类型的不同,对近年来金属催化的2(5H)-呋喃酮反应的研究进展进行了综述,主要包括Sonogashira,Suzuki,Stille等偶联反应,以及Michael加成反应、Friedel-Crafts烷基化反应、Baylis-Hillman反应、亲核取代反应、还原反应等.     

双膦-钌配合物的合成及催化芳酮加氢反应研究

芳基乙酮的还原产物α-芳基乙醇是重要的有机合成中间体,以过渡金属配合物催化的芳基乙酮加氢反应已成为制备α-芳基乙醇的重要方法[1],其中,钌的双膦-二胺配合物是催化非官能团化的简单芳酮加氢最为有效的催化剂[2].     

一种合成二苯并呋喃环的简单方法

具有二苯并呋喃环骨架的许多天然产物[1]显示出很好的生理活性,已越来越引起人们的兴趣[2].二苯并呋喃及其衍生物也是重要的有机合成中间体,可以用作合成配合物[3]和杂环类化合物[4].构建二苯并呋喃环骨架主要通过两个苯环偶联形成碳碳键[5].我们利用芳香胺的重氮化,然后加热脱去氮气,构建二苯并呋喃骨架,在相对温和的条件下,较高产率(65%～70%)地生成了相应的二苯并呋喃类化合物(如Scheme 1所示).     

过渡金属催化和有机小分子参与的α,β-不饱和酮与烯丙醇的Morita-Baylis-Hillman反应

在过渡金属催化和有机小分子参与下,α,β-不饱和酮与烯丙醇可顺利地发生Morita-Baylis-Hillman(MBH)反应,生成相应的烯丙基化偶联产物.该MBH反应具有原料易制备、与许多官能团兼容、很好的区域和立体选择性和令人满意的产率.并提出利用六氟异丙醇形成鏻盐和活化烯丙醇的可能机理.     

Rh(Ⅱ)催化吲哚衍生物[3+3]环化机理及产物性质分析

采用密度泛函理论研究了双铑催化3-重氮吲哚啉-2-亚胺与2H-吖丙因[3+3]内环化反应过程. 该过程主要包含铑金属卡宾体形成、 C―N键活化裂解和吲哚啉[3+3]内环化反应. 研究结果表明, 双铑催化剂发生偶联作用, 促进C-N偶联及2H-吖丙因C―N键裂解; 反应控速步骤为吲哚[3+3]环化反应过程, 铑催化剂在[3+3]环化前脱出. 对产物吡嗪并吲哚类化合物光电性质的分析表明产物具有较低空穴重组能, 吸收与荧光发射光谱存在较大斯托克斯位移. 因此该产物可作为潜在的空穴传输材料和荧光发射材料.     

铜催化末端炔烃选择性交叉偶联反应

正J.Am.Chem.Soc.2016,138,12348~12351铜催化末端炔烃交叉偶联(Glaser-Hay reaction)是《有机化学》教科书中的一个基本反应,其生成1,3-二炔类化合物,在有机合成及材料科学中应用广泛,但大量实验结果和理论研究表明,当该反应使用两种不同炔烃时,两种自偶联产物则占多数,不能选择性地合成不对称1,3-二炔类化合物,由此限制了其在有机合成特别是天然产物和功能     

小分子伯胺催化异噁唑有氧还原开环反应(英文)

有机催化是催化领域的前沿.在水介质中,以水合肼作为还原剂研究了小分子有机胺催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑有氧还原开环反应高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌,详细考察了不同种类有机胺对异噁唑有氧还原开环反应的催化性能,发现小分子有机伯胺具有很好的还原开环催化性能.在1倍水合肼存在下室温反应3 h,3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑转化率和目标产物1-氨基-2-乙酰基蒽醌选择性均可达到97.2%.产物的分子结构经氢核磁谱和质谱得以确证.此外,提出了小分子有机伯胺催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑有氧还原开环反应合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌的可能反应机理.     

可见光促进铜催化的唑类化合物不对称烷基化

直接在杂芳烃酸性C—H键引入烷基,是一种原子经济性高、步骤简单的合成方法,其产物烷基化的杂芳烃在生物学、药学和材料学等领域具有重要应用.近年来,通过不饱和卤代烃在杂芳烃酸性C—H键上直接芳基化、烯基化和炔基化的研究已经取得了很好进展,但杂芳烃的直接烷基化反应,由于相应卤代烷烃在反应中容易发生诸如β-H消除、还原脱卤和自身偶联等副反应,仍然具有一定的挑战性[1].为解决上述问题,一些利用贵金属催化和引入导向基的策略被用于提高卤代烃与杂芳烃交叉偶联的反应活性和选择性[2].     

铁催化碳-碳偶联反应研究进展

过渡金属催化的偶联反应是构建碳-碳键的重要手段.Fe具有储量丰富、价廉低毒、价态多样的特点,是一种理想的催化剂.随着人们对绿色、高效、高选择性反应的重视,铁催化的偶联反应研究日益增多.特别是近10年来,出现许多新的催化体系,催生出多种反应类型,如氧化偶联、还原偶联和C—H直接官能团化.根据偶联反应的类型,综述了近年来铁催化碳-碳偶联反应的研究进展.主要介绍各反应的特点、反应机理和应用,并展望其发展前景.     

SnO2纳米材料的制备及其对丙烯醛还原反应的催化性能

 采用柠檬酸法制备了SnO2纳米材料,并采用差热-热重、 X射线衍射、透射电子显微镜和氮吸附等技术对其进行了表征,考察了其在丙烯醛还原制烯丙醇反应中的催化性能. 结果显示,制备的SnO2纳米材料粒径(尺寸为8～10 nm)均一, 并具有多孔性质(孔径4～6 nm); 在丙烯醛还原制烯丙醇反应中具有良好的催化性能,催化剂的初始活性很高,丙烯醛的初始转化率可达93.6%, 烯丙醇的最高选择性为60%, 烯丙醇的最高收率为47%. 表面结焦是造成催化剂失活的主要原因.     

硫酸亚铈催化的芳香化合物与苄基醇、烯丙醇类化合物以及苄基氯的傅-克烷基化反应研究

硫酸亚铈作为一种便宜的和有效的催化剂催化芳香化合物与苄基醇、烯丙醇类化合物和苄基氯的傅-克烷基化反应. 在1～10 mol%的硫酸亚铈存在下, 芳香化合物分别与苄基醇、烯丙醇类化合物和苄基氯能够顺利有效地进行傅-克烷基化反应. 此外, 催化剂能回收, 再次使用三次也没有明显地失去催化活性.     

镍/手性羧酸钠双催化体系实现羟胺的不对称O-炔丙基化

不对称炔丙基化反应作为有机化学中最基本的反应之一,已经被广泛应用于药物和天然产物合成中[1].近年来,过渡金属催化的不对称炔丙基化反应取得了重大进展,成为构建含对映体富集炔基骨架的有效手段[2].在之前工作中,Tsuji和Kawatsura课题组[3-4]报道了镍催化的不对称炔丙基化反应作为引入内炔的重要策略(Sche...     

钯催化2-溴-1,3,5-三甲基苯和异丙基硼酸Suzuki-Miyaura偶联反应中配体对产物选择性调控的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算,我们研究了钯催化2-溴-1,3,5-三甲基苯和异丙基硼酸发生Suzuki-Miyaura偶联反应的机理,并考察了催化剂中的膦配体对产物选择性的影响.计算结果表明,反应机理主要包含3个步骤,涉及氧化加成、转金属化和还原消除.与没有碱基和水参与的反应相比,转金属化步骤在K_3PO_4和水的辅助下更容易发生.根据Shaik等提出的能量跨度模型, 5c是反应的决速中间体,还原消除步骤中生成产物的过渡态是反应的决速过渡态,并决定了反应产物的选择性.此偶联反应能够生成3种产物,理论计算表明, product-1是主要产物,product-2和product-3是次要产物,这与实验的数据是一致的.进一步计算表明,采用大配体钯催化剂可以抑制异构化和还原副反应,有利于生成期待的产物product-1.     

三价铑催化苯甲酰胺与醌的C–H活化偶联(英文)

三价铑在氧化条件下催化N-烷基苯甲酰胺与醌反应生成芳基醌.在氧化还原中性条件下,经过偶联和内酯化反应可以得到2-羟基-6H-苯并[c]吡喃-6-酮.