利用环丙烯参与的环加成反应合成含氟杂环

In view of the importance of organofluorine compounds in numerous areas, new methods for their synthesis remain highly sought after. In this proposal, we will focus on diversity-oriented constructions of fluorinated N-containing heterocycles through cycloaddition of the strained (fluorinated)cyclopropenes and (fluorinated)dipole species. These studies are expected not only to provide an efficient method to access biologically active fluorinated N-containing heterocycles, but also to lay the foundation for further studies geared toward strategically harnessing strained cyclopropenes as invaluable synthetic building blocks in drug discovery and development.

鉴于含氟有机化合物潜在的应用前景和价值，本项目利用高效的环张力促进的有机合成策略，探索具有张力的环丙烯衍生物参与的1,3-偶极环加成反应，用于合成一些具有潜在生物活性的含氟氮杂环化合物。主要开展以下两方面研究：1）利用含氟偶极子作为含氟砌块，研究其与环丙烯衍生物的[3+2]环加成反应；2）设计含氟官能团取代基的环丙烯衍生物，开发其与一些偶极子的新型1,3-偶极环加成反应。项目的成功实施不仅能为含氟氮杂环化合物提供一条高效、绿色的合成途径，更能拓展环丙烯衍生物作为极具价值的合成砌块（特别是含氟砌块）在有机合成和药物研发中的应用。

本课题的研究以含氟有机化合物合成为导向，以基于含氟砌块的环化反应为主要研究内容，为含氟杂环分子的合成提供了简洁、高效的路径。在国家自然科学基金的资助下，经探索，本课题主要取得了如下成果：1) 发展了无金属催化下，三氟甲基取代的硫叶立德与一些原位生成的杂共轭烯烃（氮杂二烯、亚硝基烯烃）的串联[4+1]环化反应，为合成三氟甲基取代的吡唑啉、异噁唑啉类化合物提供了高效途径；2）研究了具有张力的环丙烯衍生物参与的无金属催化的串联环化反应，实现了3,3-二酯基环丙烯与原位生成的重氮烷烃的串联的1,3-偶极环加成-开环反应，区域选择性得到官能化的吡唑衍生物；也实现了3,3-二氟环丙烯衍生物与异喹啉衍生的偶氮次甲基亚胺的串联环化反应，意外的得到2H-哒嗪酮并[6,1-a]异喹啉衍生物；3）研究了多氟苯作为含氟砌块与4-卤代喹啉酮/香豆素的偶联反应，成功实现了具有潜在生物活性的4-多氟苯取代喹啉酮/香豆素衍生物的合成。