基于反应选择性控制的反应设计研究

基于对反应选择性控制的影响因素，作用方式和作用途径、反应过渡态的认识基础上，利用配体骨架，配体的立体和电子效应以及不同金属原子，不同底物结构与反应选择性的关系进行反应设计，在具体实践过程中对反应选择性控制的影响因素、规律有进一步理解，使反应选择性控制研究与反应设计互相促进、互相推动。由此发展一些在药物，农药合成中有重要应用价值的新反应以及新催化体系，提出反应设计的新概念、新思维，发展选择性有机合成新方法学。

本项目基于反应选择性控制因素、作用方式和途径的理解和认识，围绕设计、发展一些新反应以及新催化体进行研究，在此期间，我们围绕钯催化下烯丙基底物与亲核试剂反应中未很好解决的一些重要问题，对底物类型及配体进行了设计，发展了钯催化下通过抗衡离子调控的区域选择性烯丙基取代反应，分子内不对称烯丙基取代反应，不对称Michael 加成－分子内不对称烯丙基取代反应，Morita-Baylis-Hillman加合物不对称烯丙基胺化反应，通过配体设计实现了钯催化环丙烷化反应。利用单膦配体DpenPhos通过分子间氢键作用自组装形成类双齿配体，设计并成功实现了DpenPhos/Rh催化下多种α,β-不饱和羧酸和膦酸的高效不对称氢化，揭示了氢键作用调控反应性能的机制。基于钯催化的反应化学，利用钯可与炔生成烯基钯设计了钯与2-炔基卤代苯及不同的亲核试剂的两次三键插入及分子内的碳杂键或碳碳键成键，得到了一系列含茚骨架多环化合物。我们也基于银催化异喹啉氮氧化物或异喹啉氮氮偶极子的生成，设计了2-炔基苯甲醛肟或2-炔基苯甲醛腙与各种试剂的串联6-endo环化-[3+2]环加成-重排反应，高选择性地得到了一系列并环的含氮化合物。..经过四年努力，该项目在反应的设计方面取得了一些重要进展，为反应设计和反应的选择性控制提供了新途径，新思维。研究成果处于国际先进水平，部分成果达到国际领先。项目组发表论文86篇，包括 J. Am. Chem. Soc. 2篇，Angew. Chem. Int. Ed. 7篇。论文他人引用675次。申请专利13项，另有14项获授权。课题成员在各种国际会议作大会报告和邀请报告11次。17名研究生获博士学位，6名获硕士学位。项目组成员为第一完成人获国家自然科学二等奖一项。