多取代嘧啶、哒嗪并咪唑及吲哚螺吡喃等功能杂环类化合物的多组分一锅法合成研究

This project will study the multi-component one-pot synthesis of functional heterocyles including of multi-substituted fused pyrimidine, pyridazine-imidazole, pyrano[2,3-c]pyrazole, multi-substituted pyran derivatives and and spiroindol-pyrans,and further investigate the regioselective reaction. Firstly,the efficiency and regioselectivity of the one-pot reaction will be observe using organic acid/base, Lewis acid, silica supported inorganic acid/salt as a catalyst. The novel ionic liquid, nano metal oxides and chiral ligand will apply to the one-pot synthesis of fused pyrimidine,multi-substituted benzopyran and multi-substituted pyran derivatives. Different solvents also apply to the reaction for optimize and improve the efficiency and stereo-selectivity of catalyst in greener solvent or water phase. Furthermore,controlling the regioselectivity and stereoselectivity of reaction will be investigate using different cayalyst. The research will promote the progress of multicomponent selective reactions, and advance regioselective and enantioselective reaction and develope catalytic theory. The results of this project will provide the scientific basis and research methods for multi-component the one-pot synthesis of functional heterocyclic compounds.

本项目设计研究多取代稠合嘧啶、哒嗪并咪唑、吡喃并吡唑、多取代吡喃和螺环氧化吲哚基吡喃等化合物的多组分一锅法合成及其区域选择性反应。首先，在有机酸/碱、Lewis酸、硅胶负载的无机酸/盐等催化下，研究多组分一锅反应的效率和区域选择性；进一步探索新型离子液体和手性配体在一锅反应合成多取代稠合嘧啶衍生物、苯并(硫代)吡喃衍生物和多取代吡喃类化合物的效率及催化作用；以新型离子液体、水或其它溶剂作为反应介质，分别探索Lewis酸、有机酸\碱、硅胶负载的无机酸\盐等催化剂对多组分一锅反应区域选择性和对映选择性的影响，从而向多组分选择性反应的绿色化迈进；同时，利用各种催化剂的协同作用，控制反应中的区域选择性和立体选择性。该研究极有可能在多组分选择性反应方面产生突破性的进展，促进区域选择性和对映选择性反应及其催化理论的发展，为功能杂环类化合物的多组分一锅法合成提供科学依据和研究方法。

本项目按照项目研究目标和研究内容，主要使用易得廉价的原料，采用基于绿色合成的多组分一锅法反应实现了分别含有吡喃、吡唑、嘧啶等杂环结构的有机功能化合物的区域选择性及简便合成。同时，在探索过程中，设计了与研究内容相近的多组分反应和C-H键活化反应。通过绿色合成方法与途径，利用有效的有机催化剂和离子液体，完成了以多组分一锅法为主的新型功能有机分子的选择性制备。该研究结果提供的新的研究方法与先导化合物，促进了多组分反应的理论研究和实际应用。