过渡金属催化胺类化合物碳氢键活化的研究

本项目着重于开展过渡金属催化胺类化合物碳氢键的活化碳碳键形成反应的研究。具体包括尝试使用各种过渡金属，选择性的切断胺邻位上的碳氢键，形成碳-金属键物种，继而与各种亲电亲核试剂发生分子内，分子间加成或偶联等反应，得到各种杂环，含氮化合物。碳氢键活化一直是国际国内化学界研究关注的热点和难点。我们希望通过本项目的实施，研究胺类化合物邻位sp3碳氢键的活化，可以探索和发现出合成胺类化合物的新方法，同时加深对这些非活性化学键切断规律的认识。这对于进一步研究更具普遍性的饱和烷烃碳氢键活化的催化反应体系，发展新的高效、高选择性的有机合成新反应可以提供良好的基础和一定的启示。

此项基金资助的课题研究目标为探索过渡金属对胺类化合物邻位碳氢键的活化，我们主要尝试了从以下三种途径开展了研究。（1）普通芳香胺邻位甲基活化分子内成环反应。（2）含有辅基导向的胺邻位碳氢键活化反应。（3）含氮杂环分子邻位碳氢键活化反应的研究。但在各种尝试方案都未能最终实现所期望的反应，失败的原因可能为胺类化合物邻位sp3碳氢键键能较高，碳氢键活化生成碳金属物种相对不易进行，而较易发生氧化过程生成稳定的亚胺中间体导致钯催化剂失活。鉴于这一结果，我们探索了配体促进简单芳烃的碳氢活化反应的研究。我们设计合成了一种双齿单负离子双氮配体，能高效促进简单缺电子芳烃如氟苯，三氟甲苯等的氧化Heck反应。这是目前仅有的使用双齿含氮配体能促进简单芳烃碳氢活化反应的例子。这一发现可为不对称碳氢活化过程中手性配体的选择可起到一定的指导借鉴作用。