无金属条件下碳氢键活化研究

Functionalization via C-H activation is the most direct method to construct organic molecule. Transition-metal catalyzed C-H activation has advanced much in recent year. However, the expense and toxicity of transition metal limit its synthetic utility. The proposal focused on C-H activation under metal free conditions. We expect the simple and practical C-H activation to construct important functionalized compound. In the presence of TBAI, the t-butoxyl and t-butylperoxy radicals were generated in situ from TBHP. These radicals abstract hydrogen and subsequent transformation construct C-X (X = C, N, O etc.) bond, thus generate functionalized product. In sharp contrast with transition metal catalyst, the different C-H activation will open entry to develope novel reactions. The metal free C-H activation employ cheap catalyst and oxidant. Consequently, the methodology is highly valuable in academic research and may find potential application in synthetic chemistry.

C－H键活化是合成官能团化合物最直接的方法。近年来，过渡金属催化的C－H活化取得了重要的进展。但是，昂贵/有毒的过渡金属的使用限制了其实际应用。本项目旨在研究无金属条件下的C-H活化，发展简单、实用的C－H活化反应，构建一系列有重要用途的官能团化合物。初步的研究发现，以四丁基碘化铵为催化剂，过氧叔丁醇为氧化剂，可以原位生成叔丁基氧与叔丁基过氧自由基。上述自由基攫取氢（Ｃ－Ｈ活化），进一步转化即可构建Ｃ－Ｘ（Ｘ＝Ｃ，Ｎ，Ｏ等）键，得到官能化产物。该体系下，活化Ｃ－Ｈ键的方式与过渡金属催化体系完全不同。因此，有望发展出与过渡金属催化完全不同的新颖反应。更重要的是，该体系采用廉价的催化剂与氧化剂，避免使用过渡金属催化剂，既具有较高的学术价值，又具有良好的应用前景。

C－H键活化是合成官能团化合物最直接的方法。近年来，过渡金属催化的C－H活化取得了重要的进展。但是，昂贵/有毒的过渡金属的使用限制了其实际应用。本项目旨在研究无金属条件下的C-H活化，发展简单、实用的C－H活化反应，构建一系列有重要用途的官能团化合物。研究发现，以四丁基碘化铵为催化剂，过氧叔丁醇为氧化剂，可以原位生成叔丁基氧与叔丁基过氧自由基。上述自由基攫取氢（Ｃ－Ｈ活化），进一步转化即可构建Ｃ－Ｘ（Ｘ＝Ｃ，Ｎ，Ｏ等）键，得到官能化产物。该体系下，活化Ｃ－Ｈ键的方式与过渡金属催化体系完全不同。因此，有望发展出与过渡金属催化完全不同的新颖反应。更重要的是，该体系采用廉价的催化剂与氧化剂，避免使用过渡金属催化剂，既具有较高的学术价值，又具有良好的应用前景。