过渡金属催化的多取代的碳桥1,5-烯炔醇的环异构化反应研究

The cycloisomerization reaction of 1,n-enyne has attracted more and more attention for some special advantages in the synthesis of some complex structural cyclic compounds, such as its good atom economy, the compatibility of the different functional groups and the mild reaction conditions. Among them, a great amount of researches mainly focus on the cycloisomerization of 1,6-enyne. In comparison, there are relatively less reports on the 1,5-enyne and 1,7-enyne, especially less for multi-substituted functional 1,5-enynes research. This project study will pay close attention to the novel functional 1,5-enyne with double aryl substituted on the terminal position of the olefin and alkynes end position. This substrate can be easily obtained by the simple Barbier-type propargylation of the cinnamaldehydes and subsequent Sonogashira coupling reaction. And it has a special structure with double bond, triple bond and hydroxy three functional groups. The hydroxyl group may be modified and transformed in diversification, the substituents on the aryl ring adjacent to the double and triple bonds end can be also varified, and its ortho-position on the aryl ring can also introduce with the different functional groups (X, OH, NH2, etc.), thus achieve more different types of new enyne ring isomerization reaction can be designed and achieved for build a more rich and complex organic polycyclic compound. Additionally, it can also act as the 1,7-enynes substrate to be used in the cycloisomerization reaction studies.

1,n-烯炔的环异构化反应，由于具有良好的原子经济性，对不同官能团的兼容性和温和的反应条件，在一些复杂结构的环状化合物的合成中具有特殊的优势，因而越来越受到人们的关注。目前主要集中于1,6-烯炔，而关于1,5-烯炔和1,7-烯炔的研究报道相对较少，且对于含功能基的多取代的1,5-烯炔则研究更少了。本项目将研究烯烃端位和炔烃端位都为芳基取代的新型1,5-烯炔醇类化合物的环异构化反应。此类底物简单易得，只需通过肉桂醛类羰基化合物的Barbier类型炔丙基化及随后的Sonogashira偶联反应就能得到。且其具有特殊的结构，含有双键，叁键以及羟基三个功能基。羟基可以进行多样化的变换，双键和叁键端位的芳基取代基可以也多样化，其邻位还可以引入各种功能基（X，OH，NH2等），从而实现更多不同类型的新型烯炔环异构化反应，进而构筑更加丰富和复杂的有机环系化合物。另外，还可以作为1,7-烯炔来研究其反应。

本项目主要研究了基于1,5-烯炔醇的系列串联反应，包含串联环化反应和直接的烯丙基醇亲核取代和内部炔的水化串联反应，以及烯炔醚的串联环化反应等。具体如下：1）研究了PtI2催化的烯烃端位和炔烃端位都为芳基取代的乙酰基保护的1,5-烯炔酯的分子内串联环化迁移消除反应，得到一系列的间三联苯类化合物。并对其反应机理进行了深入的DFT理论计算研究和控制实验证明，发现了不同于已有的1,5-烯炔的环化反应历程，即涉及到了苄基正离子的迁移和HOAc的脱除；2）发展了一种Au催化下的未保护的1,5-烯炔醇底物的烯丙醇的直接亲核取代和内部炔的水化串联反应，构筑了不同系列的γ-官能团化（氨基、烷氧基、碳基等）的羰基化合物。该反应涉及到了烯丙基醇和高炔丙基醇两种功能基之间的相互协作过程，进而在一锅内实现了未活化的烯丙醇的直接亲核取代和内部炔的高区域选择性的水化两种反应过程；3）研究了Pt催化的1,5-烯炔醇的双氢烷氧基化反应，进而得到一系列的乙烯基四氢呋喃醚衍生物。并深入研究与探讨了由此类乙烯基四氢呋喃醚出发的不对称亲核开环反应；4）开发了Au催化下的依托于苯环的1,5-烯炔醚的串联环化反应，合成了一系列的带有缩醛功能基的茚衍生物。与此同时，对该类茚衍生物的反应性能进行了进一步的研究与探讨；5）探讨了各类官能团化的1,5-烯炔醇、联烯醇或醚的串联环化反应研究，其中联烯醇部分取得了阶段性的成果，其他方面获得了一些有价值的初步结果；6）拓展研究了衍生于亚胺的炔丙基化产物高炔丙基胺的一系列串联环化反应，发现了C,N-二芳基取代的高炔丙基胺的多重身份（2C合成子、4C合成子、1C合成子等），发展了其分子内或分子间丰富的串联反应类型，得到了各类吡咯衍生物、吡咯并喹啉类衍生物以及含有桥环、螺环的稠杂环化合物等。