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.     

邻炔苯基膦酸单酯的环化偶联反应研究

许多异香豆素类的化合物都具有良好的生物活性,例如可以用作丝氨酸酶的不可逆抑制剂、抗菌剂.天然羧酸的膦酸类似物很可能具有与羧酸类似的生物活性.我们通过邻炔苯基膦酸单酯的环化反应合成了磷异香豆素类化合物,初步的活性测试显示此类化合物具有一定的生物活性.为了进一步了解分子内膦酸和炔的加成反应的应用价值和得到更多的磷异香豆素衍生物以研究其生物活性,我们对邻炔苯基膦酸单酯的环化偶联反应作了初步的探索,与溴丙烯的反应取得了比较满意的效果,和其他的亲电试剂的串连式环化偶联反应正在研究中.     

经由铜催化的串联反应高效合成异香豆素

邻溴苯甲酸与末端炔烃经由碘化亚铜/氨基酸催化的Sonogashira碳碳键偶联反应和随后的环化过程可以被用来方便地合成3-烷基取代的异香豆素.该串联反应在70℃下进行,条件温和,选择性好,催化剂廉价易得,后处理方便.同时我们发现带有不同官能团的邻溴苯甲酸和末端炔烃均可以发生正常的反应而无副产物生成,因此,本方法是一个高效而普适性强的合成异香豆素的新途径,可望在合成带有这种结构的功能分子的过程中得到应用.     

8-羟基异香豆素的合成方法研究

对8-羟基异香豆素的合成方法进行研究.以麦氏酸为原料,通过傅克酰基化,羰基保护,酯基还原,脱保护,得到关键中间体3-乙炔基-2-(羟甲基)环己-2-烯-1-酮,再经酸性环化加成,环己烯酮环的芳构化,2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)氧化等步骤,合成得到8-羟基异香豆素.合成的化合物结构经过~1H NMR, ~(13)C NMR, IR, HRMS表征.     

溴化铁催化合成异香豆素

在二氯乙烷中,邻芳基乙炔基苯甲酸甲酯在FeBr3催化下发生分子内环化反应,合成了一系列异香豆素,产率65%～88%,其结构经1H NMR,13C NMR和GC-MS确证.     

碘/碘化亚铜介导的烯酰胺氧化环化反应合成多取代噁唑

开发了一种简洁、高效的碘/碘化亚铜介导分子内氧化性C—O键构建反应用于噁唑类化合物的合成.在优化的反应条件下,通过对易得的烯酰胺类底物进行氧化环化可以合成各种芳基、烷基、酰胺基、酯基以及酰基等基团取代的噁唑衍生物.     

CuCl催化串联反应构建氢化异香豆素衍生物

氢化异香豆素骨架化合物存在于很多天然产物和药物分子当中,是非常重要的活性骨架.本文以4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮与邻羟基查尔酮为合成子,实现了含有氢化异香豆素骨架化合物的快速合成.     

氧杂蒽与亚磺酸钠的电化学氧化C(sp3)—H磺酰化反应(英文)

研究了氧杂蒽与亚硫酸钠的C(sp³)—H键的直接电化学磺酰化反应.在室温下一步合成了多种9-(芳基磺酰基)-9H氧杂蒽和9-(烷基磺酰基)-9H氧杂蒽.该反应通过自由基途径进行,并在该电化学磺酰化转化下形成新的C—S键.这种策略的显著优点包括无需过渡金属和额外的氧化剂、反应条件温和、操作简单、底物范围广以及优异的官能团耐受性.     

Rh(Ⅲ)催化偶氮苯与碳酸亚乙烯基酯的环化反应

报道了利用导向基策略实现Rh(Ⅲ)催化芳基偶氮苯与碳酸亚乙烯基酯的环化反应.该反应体系可以一步构建吲唑类化合物骨架.值得指出的是碳酸亚乙烯基酯中的一个碳原子参与吲唑环的构建,另一个碳原子用于醛的生成.该反应能够高效合成一系列吲唑衍生物,产物收率中等到良好.     

锰催化的碳酸乙烯亚乙酯对喹唑啉酮的C—H烯丙基化（英文）

以碳酸乙烯亚乙酯为原料,通过锰催化的喹唑啉酮的邻位碳氢烯丙基化反应,制备得到了一系列具有潜在应用价值的芳基丁烯醇类产物.该反应表现出较好的底物普适性和顺反立体选择性,拓展了锰催化C—C偶联反应的类型.     

不对称串联[1,n]-氢迁移/环化反应构建手性化合物研究进展

串联[1,n]-氢迁移/环化反应通过分子内氢负离子迁移,能够使杂原子邻位C(sp~3)—H键官能化,把C(sp~3)—H键直接转化成为C—C,C—N,C—O等键.此方法在构建五元、六元、七元杂环和全碳环中表现出了巨大的潜力,通过该反应可以高效地合成药物分子中的常见骨架.手性胺、手性路易斯酸以及手性布朗斯特酸等催化剂已经成功地应用于这类反应的不对称催化当中.     

邻-炔基苯膦酸单酯分子内加成合成磷异香豆素

许多的烯醇羧酸内酯,如异香豆素、2-吡喃酮、卤代烯醇内酯等,都具有广泛的生物活性.异香豆素类化合物的生物活性主要包括:抑制淀粉质肽的产生,用于治疗帕金森症;作为丝氨酸蛋白酶的自杀性抑制剂,可抑制血管形成因子有良好的抗肿瘤活性;抗细菌;抗真菌;抗炎;作为免役调节剂等.因为膦(磷)酸基是羧酸基的生物电子等排体,二者在某些情形下有等效的生物或生理活性,如果用膦酰基取代异香豆素内酯环中的羰基,得到的磷异香豆素类化合物应该具有与异香豆素类似的生物活性.但是,异香豆素的膦酸类似物(磷异香豆素)从未报道过.     

O,O-二乙基亚磷酰基异氰酸酯与亚苄基苯胺的反应研究

O,O-二乙基亚磷酰基异氰酸酯与亚苄基苯胺反应,当亚苄基苯胺分子中苯环上具有邻位取代基时,产物不是稳定的1,3,4-二氮磷杂环戊烷衍生物,却是α-(O,O-二乙基)膦酰基苄基苯胺.这可能是由于邻位取代基的立体效应阻碍了环加成反应,且中间体水解之故.所得化合物均经元素分析、IR、H、N、AF及MS谱证实.     

氨基甲酸酯在C—H键活化中的应用

氨基甲酸酯广泛存在于天然产物、药物和农药分子中,同时也是一种常见的C—H键活化导向官能团。在过渡金属催化下,氨基甲酸酯可导向底物分子氨基邻位的C—H键活化,经六元环金属中间体,再与其他偶联试剂偶联实现新的官能团化。本文系统总结了其在C—H键活化反应中的应用,具体包括:(1)N-芳基氨基甲酸酯、氨基甲酸芳酯和氨基甲酸烯醇酯可在过渡金属Pd、Rh、Ru和Ir等催化下发生芳基邻位sp~2C—H键活化与官能团化反应,得到卤化、芳基化、环化和烯基化产物;(2)氨基甲酸烯醇酯可在Rh催化下发生烯基β-位sp~2C—H键活化与官能团化反应,得到烯基化和烯丙基化产物;(3)氨基邻位具有活性氢的N-烷基氨基甲酸酯可在Pd、Cu、Fe甚至无过渡金属催化下发生sp~3C—H键活化与官能团化反应,得到酰氧化、烷基化和芳基化产物。在芳香sp~2C—H键活化中,取代基的电子效应和空间位阻效应均对产物产率和选择性有重要影响。大多数情况下,给电子与空间位阻较小的取代基有利于反应的顺利进行。此外,当底物为N-烷氧羰基保护的苄胺、四氢异喹啉或1,2-二氢喹啉时,因氨基邻位独特的高活性,可在Cu、Fe甚至无金属催化剂或光催化下催化氨基邻位sp~3C—H键活化反应,还可以实现不对称诱导,获得非常高的对映选择性。希望本文总结的内容能促进氨基甲酸酯在C—H键活化反应中的进一步应用。     

氨基甲酸酯在C—H键活化中的应用

氨基甲酸酯广泛存在于天然产物、药物和农药分子中,同时也是一种常见的C—H键活化导向官能团。在过渡金属催化下,氨基甲酸酯可导向底物分子氨基邻位的C—H键活化,经六元环金属中间体,再与其他偶联试剂偶联实现新的官能团化。本文系统总结了其在C—H键活化反应中的应用,具体包括:(1)N-芳基氨基甲酸酯、氨基甲酸芳酯和氨基甲酸烯醇酯可在过渡金属Pd、Rh、Ru和Ir等催化下发生芳基邻位sp2C—H键活化与官能团化反应,得到卤化、芳基化、环化和烯基化产物;(2)氨基甲酸烯醇酯可在Rh催化下发生烯基β-位sp2C—H键活化与官能团化反应,得到烯基化和烯丙基化产物;(3)氨基邻位具有活性氢的N-烷基氨基甲酸酯可在Pd、Cu、Fe甚至无过渡金属催化下发生sp3C—H键活化与官能团化反应,得到酰氧化、烷基化和芳基化产物。在芳香sp2C—H键活化中,取代基的电子效应和空间位阻效应均对产物产率和选择性有重要影响。大多数情况下,给电子与空间位阻较小的取代基有利于反应的顺利进行。此外,当底物为N-烷氧羰基保护的苄胺、四氢异喹啉或1,2-二氢喹啉时,因氨基邻位独特的高活性,可在Cu、Fe甚至无金属催化剂或光催化下催化氨基邻位sp3C—H键活化反应,还可以实现不对称诱导,获得非常高的对映选择性。希望本文总结的内容能促进氨基甲酸酯在C—H键活化反应中的进一步应用。     

通过钯催化双C—H键活化实现“一锅”串联C—C和C—N键的形成——菲啶酮的合成

Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,1380～1383近年来钯催化的C—H键活化已被广泛用于C—C,C—O,C—N,C—S和C—X(X=halogen)键的生成,然而一锅串联C—C和C—N键的形成极富挑战性.中国科学技术大学化学与材料科学学院王官武等通过CONHOMe导向基团实现了N-甲氧基苯甲酰胺的邻位sp~2-C—H键活化,与芳基碘代物发生芳基化,再通过sp~2-C—H键活化发生分子内关环生成具有重要生物活性的菲啶酮.该反应过程涉及到2个C—H键,1个C—I键,1个N—H键的断裂和1     

含环碳酸酯基新型聚合物载体的合成及固定化葡萄糖淀粉酶研究

碳酸亚乙烯酯(VCA)分子中的反应性环碳酸酯基可于温和条件下与氨基发生反应形成稳定的氨基甲酸酯.利用这一性质,将含-NH₂基团的酶分子直接以σ键的形式固定于含有环碳酸酯基的聚合物载体上.本文通过反相悬浮聚合,以液体石蜡为介质,VCA为反应性单体,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)及丙烯酸羟丙酯(HPA)为亲水性共聚单体,合成出一系列交联树脂聚合物.以此聚合物为载体对葡萄糖淀粉酶进行固载实验,表现出良好的固定化性能.同时,固定化酶的稳定性也有所提高.     

二氟甲基取代氮杂环丙烷的不对称合成

以(S)-叔丁基亚磺酰胺和二氟取代酮为原料制得8个二氟甲基取代的叔丁基亚磺酰亚胺(2a~2h);2a~2h与硫叶立德经不对称加成反应合成了12个二氟甲基取代的叔丁基亚磺酰基氮杂环丙烷(3a~3h),其结构经1H NMR,13C NMR,19F NMR,FT-IR和HR-ESI-MS确证。     

N-羟乙基-N-芳基丙炔酰胺的芳基磺酰化及螺-三环化反应

报道了一种在四丁基碘化铵(TBAI)和过氧硫酸氢钾复合盐(oxone)存在下,磺酰自由基诱导N-羟乙基-N-芳基丙炔酰胺的螺-三环化串联反应,并合成了系列1-芳基-2-对甲苯磺酰基-5,6-二氢苯并[b]吡咯并[2,1-c][1,4]噁嗪-3(7a H)-酮.螺-三环化串联包括磺酰自由基对炔烃的α-加成、ipso-环化和螺环中间体的邻位俘获.     

2-芳基戊二酸酯的合成

在K2CO3-TEBA相转移催化体系中,4位或2位含有—NO2的苯磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯发生加成-重排反应,制得2-芳基戊二酸酯,其收率较高(73%～87%)。研究了反应物-芳磺酰基乙酸酯苯环上取代基对加成-重排反应的影响,发现只有当芳环上4位或2位有硝基时,在K2CO3-TEBA相转移催化体系中,芳磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯反应才可发生加成-重排反应,生成2-芳基戊二酸酯,其机理可能是芳磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯首先发生Michael加成反应,随后加成产物发生分子内的亲核取代,酸化后脱去SO2得2-芳基戊二酸酯。而当芳环上4位或2位含有给电子基团(如,甲基)或弱吸电子基团(如,氯)时,却只能发生正常的Michael加成反应,生成相应的2-芳磺酰基戊二酸酯。