新型钌络合物催化的Click反应和1,3-二羰基化合物对烯烃的反马氏规则加成反应及其机理研究

本研究项目拟设计、合成一系列新型或已知的钌络合物，以它们作为催化剂发展出新的高催化活性和高选择性的1,4-叠氮化物- - 炔烃环加成反应（Click反应）。并且，拟分离或制备得到反应中间体络合物，将催化循环中的各个步骤分解成基元反应分别完成，在此基础上将催化反应的反应机理阐释清楚并予以直接的证明。另外，拟设计、合成一系列亲电性的钌络合物，并以其作为催化剂，对非官能团化的烯烃，进行亲电活化，发展出1, 3-二羰基化合物对烯烃的反马氏规则的加成反应。另外，在成功的催化反应的基础上，拟通过分离、制备或ESI-HRMS检测的手段鉴定催化反应的中间体络合物，并结合反应动力学和计算化学的帮助，对催化反应的机理进行系统、深入的研究。

本研究项目设计、合成了一系列新型或已知的钌络合物，以它们作为催化剂发展出新的高催化活性和高选择性的1,4-叠氮化物- - 炔烃环加成反应（Click 反应）。并且，分离或制备得到了反应中间体络合物，将催化循环中的各个步骤分解成基元反应分别完成，在此基础上将催化反应的反应机理阐释清楚并予以直接的证明。另外，针对烯烃化合物的C=C和炔类化合物的C≡C的活化，通过钌络合物和别的过渡金属催化和C-H活化，发展出一系列高催化活性并高选择性的有机反应，高效构建出各种具有较复杂结构的杂环化合物。另一方面，本项目围绕有机反应和机理研究，引入超高真空扫描隧道显微镜作为有机反应研究的全新手段，创新性地开展了单分子水平的表面有机合成反应和自组装反应的系统研究：1）提出了“表面自组装模板导向”的有机合成策略，高选择性地构建了新型低维有序有机结构；2）实现了表面有机反应的精确控制和限域反应过程的动态监测；3）对有机分子限域反应的反应动力学、热力学进行了详细的研究，在单分子水平建立了有机反应机理的系统研究方法，揭示了表面有机反应的机理与溶液反应机理的巨大差异。项目主持人以第一作者或通讯作者发表了标注本项目资助的SCI论文29篇（IF>4: 23篇，包括JACS 3篇, Angew. Chem. Int. Ed. 1篇），新主持国家自然科学基金项目2项，省部级项目6项，入选基金委创新研究群体。