贫电子炔烃的加成反应及其在有机合成中的应用研究

Carbon-carbon triple bond is an important functional group of organic compounds and has various reactivities. Alkynes are versatile compounds in organic synthesis because of the presence of carbon-carbon triple bond. Addition reaction of alkynes is the general method to construct carbon-carbon double bond. Electron-deficient alkynes are potential nucleophilic addition acceptors due to the electron-withdrawing group attached to triple bond. The proposal focus on the tandem reaction of nucleophilic addition of electron-deficient alkynes and its further reaction with electrophiles, hoping to synthesis a series of compounds containing multisubstituted carbon-carbon double bonds. The proposal is composed of the following two parts: 1. Investigation on the three-component tandem reaction of nucleophile, electron-deficient alkyne and electrophile, hoping to synthesis polyfunctionalized alkenes. 2. Investigation on the addition reaction of functionalized nucleophile to electron-deficient alkynes, hoping the formed intermediate further react with the functional group of the nucleophile to form cyclic compounds. Multisubstituted alkenes and cyclic structures are important structure units of natural products and pharmaceuticals. The research results are valuable for the synthesis of natural products and pharmaceuticals.

碳碳叁键是有机化合物中的重要官能团，具有多样反应性，因此含有碳碳叁键官能团的炔烃是有机合成中的重要化合物。炔烃的加成反应是合成含有碳碳双键结构化合物的常用方法。贫电子炔烃由于叁健上连有吸电子基，是很好的亲核加成反应受体。本课题拟研究贫电子炔烃的亲核加成反应，探索加成反应后生成的中间体进一步与亲电试剂的反应，将两步反应串联起来，合成一系列含碳碳双键结构的化合物。主要研究内容有：1.研究亲核试剂与贫电子炔烃的加成反应及其进一步与亲电试剂的反应，通过三组分串联反应合成多官能团化烯烃。2.研究含官能团的亲核试剂与贫电子炔烃的加成反应，使亲核加成反应形成的中间体进一步与分子内存在的官能团反应，将分子间和分子内的两步反应串联起来，合成各种环状化合物。多取代烯烃结构和环状结构是天然产物和药物中的重要结构单元，本课题的研究结果可为天然产物和药物的合成提供一定的理论基础，具有一定的理论研究价值和实际意义。

很多具有生物活性的天然产物或药物中都含有特定构型的碳碳双键，立体及区域选择性构建碳碳双键是有机合成的重要研究内容。炔烃的加成反应是构建碳碳双键的重要方法。本项目围绕炔烃的加成反应开展了研究工作，对炔烃的加成反应在官能化多取代烯烃的合成或环状化合物构建中的应用进行了系统研究。研究工作概括如下：（1）炔烃的加成反应立体及区域选择性合成官能化多取代烯烃。通过炔烃与亚磺酸钠-碘的加成反应，合成了含磺酰基官能团的多取代烯烃，如alpha-磺酰基烯基酮、磺酰基取代烯丙醇或共轭烯炔；醇或烯醇盐与炔烃的加成反应合成了官能化的烯基醚衍生物；通过钯催化炔基酮或炔基砜的卤烯丙基化反应，合成了含1,4-二烯结构单元的烯基卤衍生物；研究了金属试剂与炔烃的反应，通过格氏试剂、炔基砜和alpha,beta-不饱和酮的三组分串联反应合成了双烯丙醇；通过炔基格氏试剂与炔基砜的脱磺酰基偶联反应合成了共轭二炔，为不对称共轭二炔的合成提供了一种简便方法；相对较温和的炔基锌试剂则可以与炔基砜发生加成反应得到共轭烯炔化合物。（2）炔烃的加成-环化反应构建环状化合物。研究了邻炔酰基溴苯或邻炔酰基苯酚的分子内加成反应，合成了茚酮或苯并呋喃酮化合物；通过邻溴苯甲醛或活泼亚甲基化合物与炔烃的分子间加成-环化反应合成了茚酮或多取代呋喃衍生物。钯催化的烯基卤与端炔的Sonogashira偶联-环化-异构化串联反应合成了多取代苯，为苯环的构建提供了简便方法。铜盐催化的邻炔基苯甲醛、胺和端炔的三组分串联反应提供了合成萘甲酮亚胺衍生物的新方法。我们对炔烃在不同反应条件下的加成反应机理作了探索。本项目的研究结果可为天然产物和药物中多取代烯烃结构单元或环状结构的构建提供一定的理论依据。