重氮参与的过渡金属催化C—H烷基化反应研究进展

重氮化合物是一类环境友好、高效的反应试剂,已经被广泛应用于金属卡宾C—H插入反应.近些年,重氮化合物在一种新型的催化模式下参与到过渡金属催化的C—H活化反应中,能够实现芳烃和杂芳烃C—H键的烷基化反应.综述了各种金属催化下重氮化合物参与的C—H烷基化反应,以及相关的环化反应的最新研究进展,主要介绍各反应的特点、反应机理和合成应用,并展望它的发展前景.     

α-重氮膦酸酯研究进展

重氮化合物作为一类重要的卡宾前体,可以在过渡金属催化下发生X—H(X=C,N,O,S,Si等)插入反应、1,2-氢迁移反应、环丙烷化反应等一系列化学转换,为构建各种药物分子、天然产物以及生物活性分子提供了有效的手段.α-重氮膦酸酯作为一类重要的重氮化合物,同样可以通过化学转化构建各种含磷功能化合物.由于有机磷化合物具有广泛的生物和药物活性,所以研究α-重氮膦酸酯的合成及相关反应性质具有重要的意义,综述了近年来α-重氮膦酸酯的研究进展和应用.     

重氮化合物在高分子合成化学中的应用进展

重氮化合物的转化反应在有机合成中已经得到深入的发展,人们基于此希望将其应用范围进一步延伸至高分子合成化学.将重氮化合物的高效有机反应发展成高分子聚合方法,对于实现结构新颖且具有应用价值的聚合物的合成具有重要的意义.目前,这一领域仍存在较大的发展空间,本综述将对近年来重氮化合物在高分子合成化学中应用进行总结,包括链式聚合、逐步聚合、聚合物末端官能化和聚合物后修饰等四个方面,最后对重氮化合物在高分子合成领域所存在的挑战进行展望.     

酸促进2-乙烯基苯胺与重氮的[5+1]环化合成2-芳基喹啉

利用廉价易得的2-乙烯基苯胺与重氮化合物在三氟乙酸催化下发生[5+1]环化反应, 以中等至良好的产率合成了24种2-芳基喹啉衍生物. 该方法无需金属催化剂, 官能团兼容性好, 反应成本低, 不仅拓展了重氮化合物参与的新型有机反应, 同时也为2-芳基取代喹啉的合成提供了高效、 经济且简洁的新方法.     

α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应研究

α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应(C1聚合反应)是近年发展起来的一类合成碳链聚合物的新反应类型,为合成碳链上每一个碳原子都连接有极性取代基的高度功能化聚烯烃类似物提供了烯烃聚合(C2聚合)无法替代且更为便捷有效的新途径,在功能高分子领域有广阔应用前景。本文详细描述了重氮乙酸酯、重氮乙酰胺和α-重氮酮等化合物在铜、钯、铑等过渡金属催化下的卡宾聚合反应及其反应机理,论述了α-重氮化合物参与的共聚合反应以及双-α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应和共聚合反应。最后,展望了卡宾聚合反应的发展趋势。     

重氮膦酸酯研究进展

重氮化合物是一类重要的卡宾前体,在有机合成中应用广泛。重氮膦酸酯是含磷重氮化合物,与重氮羧酸酯相比,重氮膦酸酯具有一些特殊的反应类型和反应性质。由于重氮膦酸酯具有丰富的化学转化形式以及含磷功能化合物潜在的生物和药物活性,近年来其合成方法以及反应性质成为化学家们的研究热点。本文综述了近年来重氮膦酸酯的研究和应用进展。     

钯催化重氮化合物反应的研究进展

重氮化合物在过渡金属催化剂作用下的分解以及后续反应在有机合成上得到了非常广泛的应用. 综述了近年来钯催化重氮化合物反应的研究进展, 主要包括环丙烷化反应、聚合反应、插入反应、交叉偶联反应及其机理的探讨.     

重氮化合物参与的不对称催化多组分反应

综述了近年来我们研究小组在重氮化合物参与的不对称催化多组分反应方面的研究进展.基于对重氮化合物经由金属卡宾而生成的羟基叶立德、氨基叶立德或活泼离子对中间体的亲电捕捉,以及不同模式的协同催化策略,发展了不同类型的不对称催化多组分反应,实现了多种高效构建多官能团手性化合物的合成策略.     

铜催化α-重氮酮对硼氢键的不对称插入反应

手性有机硼化合物在有机合成、医药、材料等诸多领域中有广泛的应用,发展该类化合物的高效合成方法一直广受关注.此前,我们发展了过渡金属催化卡宾对硼氢键(B—H)的插入反应,并实现了α-重氮酯对B—H键的不对称插入反应.本文以手性螺环双噁唑啉配体和铜的络合物作为催化剂,首次实现了α-重氮酮对膦-硼烷加合物的B—H键不对称插入反应,获得了较高的收率和高达83%ee的对映选择性.该研究成果是为数不多的以α-重氮酮作为卡宾前体的不对称杂原子氢键插入反应,为手性α-硼取代酮化合物这类新的有机硼化合物的合成提供了有效方法.     

α-重氮膦酸酯作为亲核试剂参与不对称反应的研究进展

重氮化合物作为一类重要的合成子,在有机合成、药物化学、材料化学及化学生物学等领域均有广泛应用。α-重氮膦酸酯作为α-重氮羧酸酯的电子等排物,可作为亲核试剂参与不对称反应。综述了α-重氮膦酸酯作为亲核试剂参与不对称反应（Mannich反应,Morita Baylis-Hillman反应,类Aldol反应以及［3+2］反应）的研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

基于α-羰基重氮化合物参与的N—H插入反应的研究进展

α-羰基重氮化合物易于制备,在光照和加热等条件下脱去氮气形成高反应活性的卡宾中间体,通过卡宾介导的各类反应可以高效构筑多种化学键,其中N—H插入反应可以实现高效构筑C—N键,在有机合成和药物合成领域得到广泛应用.总结了在过渡金属、有机小分子、生物大分子催化及光和热条件下实现α-羰基重氮化合物对N—H键的插入反应的研究进展,主要介绍了反应机理和合成应用,并对发展前景进行展望.     

芳伯胺和亚硝酸酯在沸苯溶液中的反应——联苯和芳基苯的合成

1.将十二种芳伯胺和亚硝酸正丁酯或异戊酯在沸苯溶液中反应,合成联苯、各种异构的甲基-、氯-和硝基-联苯以及苯基萘。产率令人满意。2.基于各种因素对联苯产率的影响的详细研究,找出用于合成的最适宜条件。3.实验证明在反应中产生的氢氧化重氮化合物与芳(?)胺偶合而生成的重氮氨基化合物是反应的中间产物之一。但氢氧化重氮化合物直接与苯作用而生成联苯和芳基苯也是可能的;这是在稀溶液中反应的主要途径。反应产物的生成可能是自由基历程。     

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.     

影响重氮片影像颜色的因素

本文探讨了重氮片的主要组份——偶合剂、重氮化合物和成膜剂对重氮片颜色的影响.试验结果说明:不同芳核结构的偶合剂以及在重氮盐中引入不同芳核和取代基对重氮片的影像颜色影响较大,另外,重氮片所用的成膜剂对其影像颜色也有影响.     

一种新的高速重氮感光剂——2,5-二乙氧基-4-(4＇-甲苯基硫代)苯重氮氯化锌复盐的合成

重氮感光材料是非银感光体系研制中的一个分文。六十年代以来,重氮技术发展很快。重氮复制法的基本原理是:涂布在纸基或塑料片上的重氮感光材料,在短波紫外光的照射下,重氮化合物见光分解,并放出氮气。曝光后,感光部位的重氮化合物分解而消失。未感光部位的重氮化合物与偶联     

手性环丙烯构建策略用于对映选择性合成偕二氟亚甲基三元环化合物

作为最小的不饱和环状分子,环丙烯独特的刚性结构和多变的反应活性吸引了化学家的研究兴趣.自1922年Demjanov[1]报道了环丙烯化合物的首例合成以来,现已发展了一系列环丙烯的合成方法.手性环丙烯的合成是通过炔烃和重氮化合物的[2+1]不对称环加成反应.根据底物的不同,这些不对称环加成反应可以分为四类:(a)末端炔烃和单取代重氮化合物的反应,(b)末端炔烃和双取代重氮化合物的反应,(c)非末端炔烃和双取代重氮化合物的反应,(d)非末端炔烃和单取代重氮化合物的反应.在这四类反应中,末端炔烃和单取代重氮化合物的不对称反应相对容易进行.1992年,Doyle和Müller等[2]报道了手性铑催化剂[Rh2(5R-MEPY)4]促进的末端炔烃和重氮醋酸酯之间的不对称环丙烯基化反应(Scheme 1a).随后各种手性催化剂包括[Rh2(OAc)-(DPTI)3][3]、Ir(salen)衍生物[4]和[Co(3,5-diMes-Chen-Phyrin)][5]等被先后报道用于末端炔烃和单取代重氮化合物的不对称[2+1]环加成反应.     

吸电子基取代的N-芳基磺酰腙作为重氮化合物前体的研究进展

N-芳基磺酰腙是一类稳定的重氮化合物替代物, 其中, N-对甲基苯磺酰腙研究历史悠久, 在卡宾化学中占据重要地位, 相关的研究报道及综述较多. 近年来, 作为一类更加温和的重氮替代物, 吸电子基取代的N-芳基磺酰腙参与的化学反应发展迅速, 但是相关的研究梳理工作相对缺乏. 因此, 本综述聚焦于吸电子基取代的N-芳基磺酰腙作为重氮化合物替代物在有机合成反应中的研究进展, 重点总结了N-邻硝基苯磺酰腙和N-邻三氟甲基苯磺酰腙参与的偶联、环化、插入、多组分反应和Doyle-Kirmse等反应.     

Rh(II)催化3-重氮吲哚酮与烯基叠氮的烯化/环化反应合成螺吡咯啉吲哚酮

螺吡咯啉吲哚酮化合物含有两种重要氮杂环,由于其独特的结构骨架和存在于天然产物而被广泛关注.吲哚酮的3位与其它环状化合物以螺环形式结合的结构特点是该结构具有潜在药物活性和合成价值的基础,例如抗癌和抗菌活性,以及在合成新配体和有机催化剂上的应用.目前,尽管合成螺吲哚酮的策略已有1,3-偶极环加成、亲核加成及还原环化等,但是发展简单高效的构建螺吲哚酮化合物的方法仍具有很大的吸引力.烯基叠氮同时含有叠氮和烯基两个单元,被广泛应用于构建氮杂环.另一方面,重氮化合物被广泛用作偶联环化合成的底物.基于在叠氮化学和杂环合成方面的工作,我们设想利用3-重氮吲哚-2-酮和烯基氮的环化反应构建螺吲哚酮化合物.文献中有关烯基叠氮和重氮化合物反应的报道较少,主要涉及铑催化的环丙烷化和铜催化的环戊烯合成,在这些反应中烯基叠氮作为二元合成子参与反应,而其它类型的反应鲜有报道,因此我们设想利用烯基叠氮作为三元合成子来参与反应成环.在我们开展工作的同时, Katukojvala小组率先发表了铑催化的重氮烯和烯基叠氮的环化反应构建1-吡咯啉.本文报道了3-重氮吲哚酮和烯基叠氮在铑催化下发生[1+1+3]环化,构建一系列螺吡咯啉吲哚酮化合物.研究从反应条件优化开始,通过对催化剂、原料比、溶剂和温度等参数的筛选,确定了最佳反应条件为1a/2a(1/7), Rh_2(TFA)_4(2.5mol%), 1,2-二氯乙烷(0.1mol/L), 60°C.在标准条件下完成了21个不同基团取代的螺吡咯啉吲哚酮化合物的合成,最高收率可达91%,证实了该反应的普适性.当重氮底物的N原子上不含取代基或取代基为甲基、苄基、苯基、苯甲酰基和磺酰基时,反应均可以顺利发生,其中苯甲酰基和对甲苯磺酰基取代的底物的反应可取得90%以上的收率.对于重氮和烯基叠氮底物的苯环上含有卤素、甲基和甲氧基等取代基时,反应同样可以顺利进行,以中等收率得到对应产物,电子效应对反应效果影响不大,而存在位阻效应时反应收率略有降低.当降低反应温度或缩短反应时间,可以从反应体系中同时分离得到螺吡咯啉吲哚酮和重氮底物3位乙烯基化的产物.进一步实验表明, 3-烯基吲哚酮可以在标准条件下与烯基叠氮反应,以中等收率得到模板产物.该对照实验表明3-烯基吲哚酮是反应过程中的关键中间体.该反应条件温和,简单高效,底物适用范围广,为构建具有潜在生物活性的螺吲哚酮骨架提供了新的选择.     

亮点介绍

正金催化的重氮化合物和三嗪的[4+1]/[4+3]环加成反应Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,11867~11871重氮金属卡宾的高活性使其被广泛运用到各种偶极环加成反应中.1,3,5-三嗪作为稳定的亚胺前体被应用到胺甲基化反应中,常州大学制药与生命科学学院孙江涛课题组首次利用三嗪为形式上的1,4-偶极子,在金催化下和不同种类的重氮化合物进行反应,选择性地进行[4+1]或[4+3]环加成而生成五或七元氮杂环.这两类新型环加成反应对     

烷基偕二硼化合物在有机不对称合成中的应用研究进展

近年来,烷基偕二硼化合物(1,1-diborylalkanes)由于可以作为亲核试剂高效构建C—C键来合成各种有机硼化合物,并能够在温和的条件下进行后续转化,逐渐被开发为一类重要的有机硼试剂.最近研究表明,该试剂在不对称构建C—C键从而合成各类手性有机硼化合物方面也表现出广阔的应用前景.本文综述了近年来发展的烷基偕二硼...