[00117587]基于串联反应高效、高选择性构建具有生物活性的N/O杂环化合物

杂环化合物机化合物中数量最多,是最具有强烈生物活性的天然有机化合物。大多数杂环化合都在生命的生长、发育、遗传和衰亡过程中起着关键作用;广泛应用于药物/纳米材料、农用化学品、染料工业、超导材料等领域。 本项目基于1,3-二羰基化合物、偕二卤代烯、杂累积二烯、炔烃类底物设计了一系列新型的串联反应,高选择性的合成了许多具有潜在生物活性的杂环化合物。成果发表在Chem. Commun.、Adv. Synth. Catal.、J. Org. Chem.、Org. Biomol. Chem.等国际学术期刊。主要创新成果如下： 1、基于2-卤代-1,3-二羰基化合物的串联反应,高选择性的构建了一系列杂环化合物：（1）与官能团化的亚胺衍生物发生[5 + 1]环加成反应,构建了一系列的含有多个手性中心的2,3-二氢-1,4-苯并噁嗪衍生物;（2）与MBH加成物发生不对称[4+1]环加成反应,高效构建了多取代N-氧代异恶唑啉类衍生物（95:5-＞99:1 dr,up to 92% ee）;（3）与N-磺酰基-α,β-不饱和亚胺发生麦克/关环/开环/关环反应构建了2,3-二氢呋喃衍生物;（4）与缺电子α,α-二氰基烯烃发生麦克/关环/开环/关环串联反应,高区域选择性和立体选择性合成环戊烯和富烯衍生物。 2、基于1,3-二羰基化合物-乙酰乙酸乙酯,与吡唑啉酮、不饱和醛,通过麦克/麦克/羟醛缩合串联反应合成了具有四个叔碳中心两个季碳中心和一个螺环结构的螺吡唑啉酮环己烷化合物（Up to 99:1 dr; Up to 95% ee）。 3、基于1,3-二羰基化合物-β-硫代酰胺与硝基苯乙烯发生麦克/分子内极性反转/关环串联反应,高选择性的构建了多官能团的螺环噻吩化合物（Up to 94% ee和＞99:1 dr）。 4. 基于N-邻羟基/巯基/氨基芳基邻（偕二卤代烯基）芳胺底物,通过分子内两次偶联的串联反应合成了多环吲哚类化合物。 5. 基于邻卤芳基Baylis–Hillman酯底物,通过分子间SN2’取代/分子内偶联（/消除）的串联反应,合成了（二氢）喹啉/硫色烯/萘类衍生物。 6. 基于邻位官能化芳胺底物,合成了若干系列吲哚衍生物：（1） 邻炔基芳胺底物与芳基硼酸通过分子间偶联/分子内加成的串联反应,合成了1,2-二取代吲哚类化合物;进一步分子内C-H键官能化可衍生制备吲哚并菲啶类化合物;（2） 2-碘-6-炔基芳胺与邻溴苯硫酚通过分子间偶联/分子内加成/分子内偶联的串联反应,合成了吡咯并[3,2,1-kl]吩噻嗪类化合物;（3） N-邻卤芳基烯胺酯与邻溴苯硫酚通过分子内C-H键官能化/分子间偶联/分子内偶联的串联反应,合成了噻嗪并[2,3,4-hi]吲哚类化合物。 7. 基于邻卤芳基碳二亚胺底物,通过分子间加成/分子内加成/环化的串联反应,合成了若干系列多环并苯并咪唑类化合物：（1） 邻卤芳基碳二亚胺与唑类通过分子间加成/分子内偶联/分子内C-键官能化的串联反应,合成了苯并咪唑并喹喔啉类化合物;（2） 邻卤芳基碳二亚胺与活泼亚甲基化合物通过分子间加成/分子内偶联/分子内环化的串联反应,合成了苯并咪唑并吲哚类化合物;（3） 邻卤芳基碳二亚胺与炔丙胺类通过分子间加成/分子内加成/分子内偶联的串联反应,合成了咪唑并苯并咪唑类化合物。 查新结果显示,本项目申报的29篇学术论文均被SCI收录,其中10 篇代表作被国际著名化学期刊著包括J. Am. Chem. Soc. 、Angew. Chem. Int. Ed.、Org. Lett.等SCI 论文他引100余次。申请了10余项发明专利,其中7项得到了授权,其中2项专利已经成功转让。