钯催化三亚甲基甲烷的不对称[3+4]环加成反应:高区域选择性、高非对映选择性和高对映选择性构筑苯并呋喃[3,2-b]吖庚因

环加成反应是构建多官能团化环状化合物最直接、有效的方法之一.其中,三亚甲基甲烷(Trimethylenemethane,TMM)活性中间体被视为一类高效的三碳合成子.目前TMM已被广泛用于多种环加成反应,为一些重要的环状化合物以及天然化合物提供了高效、可靠的合成方法.早在1979年,Trost和Chan等[1]首次报道了Pd-TMM的[3+2]环加成反应.此后,钯催化TMM的多种催化不对称[3+2],[3+3]和[3+6]环加成反应相继得以实现[2,3],并为手性五元环、六元环及九元环类化合物提供了高效的合成策略.然而,对于钯催化TMM的不对称[3+4]环加成化反应——合成七元环状化合物的研究,目前尚无相关报道.其可能的主要原因是七元环状化合物的合成存在不利的熵效应和环化张力.     

八元环醚化合物合成方法研究进展

八元环醚化合物在天然产物和生物活性分子中广泛存在,实现该类化合物的高效合成一直是有机化学家的关注热点.与五至七元环化合物合成方法相比,八元环醚化合物的合成更具挑战性.综述了近年来利用过渡金属催化法、环扩张法、Claisen重排法、烯烃复分解关环法,分子内酰胺烯醇烷基化法以及有机小分子催化串联环化法合成八元环醚类化合物的研究进展.     

环丙烷与不饱和化合物发生[3+2]扩环反应的研究进展

由于具有较强的环张力,环丙烷能够与多种不饱和化合物发生[3+2]扩环反应构建五元碳环或五元杂环骨架结构.这些五元环化合物是许多药物、天然产物和生物活性分子的核心结构,同时也是一类重要的有机反应中间体,在医药、农业、化工、有机合成等领域具有十分广泛的用途.近年来,许多化学研究者以环丙烷作为三碳合成子,构建了结构复杂的五元碳环和五元杂环结构,促进了环丙烷领域的快速发展.对近十年来烯烃、醛酮、腈等含有不饱和键的化合物与环丙烷发生的[3+2]扩环反应进行了综述,并对该领域的发展方向进行了展望.     

基于金属催化C-H官能团化/脱芳构化反应的螺环构筑

螺环化合物因其在天然产物和药物分子中的广泛分布而备受化学家的青睐(图1),因此开发高效构筑含有螺环骨架的复杂分子的方法引起了合成化学家的广泛关注.基于金属催化C—H键活化反应从简单起始原料出发,以较短的合成步骤得到一些重要的杂环分子,被证明是一种通用且便捷的路径.同时,过渡金属催化去芳构化反应被认为是将平面芳香环直接转化为具有三维螺环结构的最有效、最直接的策略之一[1].     

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.     

氮杂环卡宾催化烯酮与N-酰基偶氮化合物的[4＋2]环加成反应

烯酮的不对称环加成反应是合成手性杂环化合物的高效方法．近来,中国科学院化学研究所叶松等发展了手性氮杂环卡宾（NHC）催化的烯酮的不对称环加成反应新方法,实现了烯酮分别与亚胺、醛及仅肛不饱和酮反应,     

中环大环化合物合成研究进展

中环(8～11元环)与大环(12元环及以上)是药物和天然产物中非常重要的结构并广泛应用于药物合成、有机化学以及其他领域.科研工作者一直致力于开发更加简单、绿色、高效的合成中环大环的方法.归纳并总结近五年来最新的通过扩环和环化反应方法合成中环大环化合物的研究现状和进展,并对其未来的发展方向进行了总结和展望.     

含有氢键供体大环化合物的构筑及其功能研究进展

含有氢键供体基团构筑的大环化合物因其结构中具有可以提供氢键供体的N—H基团,可以为大环化合物的主客体化学提供额外的分子间作用力,在分子识别、自组装以及超分子催化等领域被广泛应用.综述了近十年基于(硫)脲键、酰胺键构筑的大环化合物的合成方法及其在分子识别中的最新研究进展.为今后此类大环化合物的合成及应用提供参考.     

硫叶立德参与的Domino环化反应

硫叶立德参与的Domino环化反应在有机合成中具有重要的意义,能够方便地从简单的原料出发,高效地构建多个化学键,合成具有结构多样性和复杂性的有机分子,硫叶立德参与的Domino环化反应被化学界广泛地关注.综述了近年来硫叶立德参与的Domino环化反应合成三元环、五元环、六元环和多元并环类化合物的研究进展.     

含有七元碳环的有机共轭分子在光电材料中的应用

苯环是构成有机光电材料的主要单元,非苯系的七元环共轭体系则在有机光电材料中应用较少,直到最近几年才开始受到关注。由于七元环的前线轨道与六元环的明显差异和七元环容易被氧化而形成稳定的芳香性环庚三烯正离子的特点,它的引入可能给有机材料带来特殊的性能和应用。本文首先从历史的角度回顾了七元共轭碳环的发现、合成与结构研究。然后,对七元碳环共轭分子的结构骨架进行了分类,并对这些结构骨架的合成方法进行了总结。对七元碳环共轭分子在近红外吸收、有机场效应晶体管、有机太阳能电池、刺激-响应等领域的应用进行了重点介绍,并对该领域的发展前景进行了展望。     

从含有八元环的稠环芳烃到具有负曲率的碳纳米结构:进展与展望

完全由sp²杂化的碳原子所构成的同素异形体呈现出或平坦或弯曲的面,该表面的曲率反映了碳纳米结构的整体几何特性。完全由六元环构成的石墨烯的曲率为零;由六元环和五元环共同构成的富勒烯的曲率为正;向碳原子的六边形网格中引入七元环或八元环则产生形如马鞍的面,其曲率为负。具有负曲率的三维周期性碳结构被命名为马凯晶体或碳施瓦茨体,是碳纳米科学研究长期追寻的目标,然而至今仍未被确定无疑地合成出来。为精确合成具有负曲率的碳纳米结构,一种至下而上的策略是先合成具有负曲率的稠环芳烃,再以其为模板或单体来制备更大的碳纳米结构。具有负曲率的稠环芳烃可以通过向稠环骨架中引入七元或八元环来设计、合成,表现出一些平面稠环芳烃所不具有的结构特征与性质。本文以包含八元环的稠环芳烃为例,介绍具有负曲率的稠环芳烃的设计、合成、立体动力学及其他特征,并展望具有负曲率的碳纳米结构的新研究方向。     

静电纺丝中空纳米纤维在催化领域的应用

更大的比表面积、更丰富的界面组成及更高效的传质路径是构筑多元催化体系,实现催化剂效率提升的关键.中空纳米纤维具有的多元空腔结构赋予其比表面积和界面组成上广阔的调变空间,使其成为制备高效异相催化剂的理想平台.静电纺丝技术的发展为中空纳米纤维的可控制备提供了更简易高效的方法,促进了中空纳米纤维的结构创新和应用扩展.本文从构筑策略、结构特点及结构与性能的对应关系3个角度总结了基于静电纺丝法制备的不同组成和形态的中空纳米纤维材料在催化领域(包括光催化、电催化、热催化)应用中的独特优势.首先展示了创新的静电纺丝方法结合后续工艺制备的中空纳米纤维的不同结构形态,然后梳理了基于中空纳米纤维构筑高效催化剂的研究进展,最后展望了中空纳米纤维在催化领域应用的未来发展趋势,以期为高效异相催化剂的设计提供有益的参考.     

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.     

积极心理学在家庭教育中的应用研究——评《家庭教育心理学》

2,5-二氢氧杂环庚三烯是许多天然产物和生物活性分子的骨架结构,实现该类化合物的高效合成一直是有机化学家的研究热点。与五元和六元环化合物合成方法相比,2,5-二氢氧杂环庚三烯的合成更具挑战性。本文综述了近年来利用烯烃复分解关环法、过渡金属催化偶联法、retro-Claisen重排法以及一些其他方法合成2,5-二氢氧杂环庚三烯的研究进展。     

2,5-二氢氧杂环庚三烯合成方法研究进展*

2,5-二氢氧杂环庚三烯是许多天然产物和生物活性分子的骨架结构,实现该类化合物的高效合成一直是有机化学家的研究热点。与五元和六元环化合物合成方法相比,2,5-二氢氧杂环庚三烯的合成更具挑战性。本文综述了近年来利用烯烃复分解关环法、过渡金属催化偶联法、retro-Claisen重排法以及一些其他方法合成2,5-二氢氧杂环庚三烯的研究进展。     

富勒烯[C60]杂环化合物的合成进展

综述了近年来通过环加成反应合成三元、五元、六元和七元杂环C₆₀衍生物的进展.     

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。     

N-杂环卡宾催化选择性有机反应的新进展

近年来,有关N-杂环卡宾(NHC)的合成、催化性能及其应用得到了快速发展,特别是在催化选择性有机反应领域,NHC类催化剂显示出催化效率高、选择性好及性能优异等特点,而引起人们极大的关注。 本文从区域选择性、顺反异构选择性及手性选择性等方面综述了NHC催化选择性有机反应的最新进展,并予以了展望。     

铜催化不对称去对称化N-芳基化反应光学选择性构建含氰基的全碳四级手性中心

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,9555~9559全碳四级手性中心位阻较大,而取代基团手性差别较小,因此实现其高光学选择性构建极为困难,是不对称合成中最具挑战性的领域之一.只有极少数的反应能高光学选择性地直接形成全碳四级手性中心.不对称去对称化是构建全碳四级手性中心的一类重要方法.基于这一策略,中国科学院广州生物医药与健康研究院蔡倩课题组,采用binol衍生的手性配体,发展了Cu I催化的不对称分子内芳基C-N偶联反应,实现了含氰基的苯并六、七元环体系全     

基于串联环化反应合成1,2,4-三嗪类化合物的研究进展

1,2,4-三嗪类化合物是一类重要的含氮杂环化合物,在医药、化工和材料领域具有广泛的应用,因此,1,2,4-三嗪类化合物的绿色高效合成日益引起科研工作者的关注.通过串联环化反应,避免中间体的后处理,一锅合成三嗪类化合物是最高效直接的合成方法,符合"步骤"与"原子"经济性高的绿色化学理念.综述了基于串联环化反应构筑碳氮键以合成1,2,4-三嗪化合物的研究.以过渡金属催化和非金属催化分类,介绍了1,2,4-三嗪类化合物近十年的合成方法、反应机理及其应用,并对三嗪环的合成进行了展望.