铜催化肟酯与缺电子烯烃的环加成反应

The Cu(I)-catalyzed cycloaddition reaction of oxime esters is a novel and useful method to construct N-containing heterocycles. The project focuses on the copper(I)-catalyzed asymmetric cycloaddition reaction of oximes with electron-deficient olefins to give N-containing heterocycles bearing saturated carbon center. Optically active N-heterocycles with chiral quaternary carbon center will be afforded. Fluorinated N-heterocycles will be also developed. The influence of the framework, the coordination chemistry of the coordinating atoms/groups, the electronic and steric effect of chiral ligands, the solvents, the temperature, the additives and the reducing agent on the reaction will be systematically investigated. The applications of the resulting products in synthesis of some bioactive compounds will also be studied. It will provide not only a simple and efficient way to synthesize N-containing heterocycles, but also the foundation for further research and development on copper(I)-catalyzed cycloaddition reaction.

铜催化肟酯的环加成反应是一种非常有用的合成含氮杂环化合物的方法。本项目拟研究铜催化肟酯与缺电子烯烃的环加成反应合成含饱和碳的杂环化合物，发展含氟原子或三氟甲基或含季碳手性中心的含氮杂环化合物的新方法。在此基础上，研究通过铜催化的不对称环加成反应合成手性含氮杂环化合物。通过研究手性配体不同骨架以及电子、立体效应，了解溶剂、温度、添加剂、还原剂等因素对反应活性以及立体选择性的影响，并将该方法应用到生物活性分子的合成中。拓展铜催化肟酯的环加成反应的应用范围和实际应用价值。

含氮杂环类化合物广泛存在于天然产物和药物分子中，是很多具有生物活性分子的结构单元。发展直接、高效地制备含氮杂环类化合物受到人们广泛关注。本项目主要围绕杂环化合物的合成以及不对称催化合成，主要研究内容包括：（1）拓展了吡啶类化合物的合成方法，通过铜催化肟酯与不饱和烯烃的环加成反应制备吡啶类化合物，实现了不同氟烷基取代的吡啶类化合物的合成；（2）发展了新的五元杂环化合物的合成方法，利用过渡金属催化剂，通过碳金属键与不饱和烯烃的加成/环化反应，实现了五元氧杂环以及五元氮杂环的合成，并研究了其不对称催化合成方法；（3）开展了其他六元杂环的合成方法，实现了非对映选择性调控反应体系的构建以及六元环内酯的合成方法。本项目拓展了通过肟酯合成含氮杂环的反应体系，并进一步发展了其他杂环类化合物的合成，丰富了利用过渡金属催化剂合成杂环化合物的新方法，加深人们对金属有机化学的理解。项目研究3年发表论文10篇，授权专利3件，圆满完成预期目标。