环丙醇衍生物碳-碳键选择性切断与重组反应的研究

The carbon-carbon bond of the three-membered-ring compounds can be cleavaged beacause of strong ring strain. A series of cyclopropanol derivatives will react with isonitriles, N-aryl acrylamides, α,α-diaryl allylic alcohols, Togni reagent or NFSI reagent etc. by transition-metal-catalyzed selective carbon-carbon bond cleavage. The reaction will construct different heterocyclic compounds and fluorine-containing compounds having potential biological activity, and the detailed reaction mechanism will be further studied and discussed. This study can be rich carbon-carbon bond activation reaction model, which should provide an efficient new way for constructing complex organic molecule.

三元环化合物分子内具有较强的环张力，易发生选择性切断与重组。本项目拟通过过渡金属催化环丙醇衍生物碳-碳键选择性切断，与异腈、丙烯酰胺、烯丙醇、Togni试剂以及NFSI等化合物反应，构建一系列具有潜在生物活性的杂环化合物和含氟化合物。进一步通过中间体鉴定、合成等技术方法对详细的反应机理进行深入研究。此项研究可丰富碳-碳键活化反应模式，为复杂有机分子构建提供高效的新途径。

三氟甲基酮是一类十分常用的三氟甲基合成子，其活性较高，能参与多种类型反应。通过三氟甲基酮参与的串联环化反应，能够合成很多结构复杂的、且具有潜在生理活性的环状化合物。因此，我们成功地实现了Ag[I]/DBU 共催化二甲基炔醇与三氟芳基酮的亲核加成/环化反应，并进一步探讨了Ag[I]/DBU共催化含一个手征性碳的炔醇和双炔醇与三氟芳基酮的亲核加成/环化反应，以62-99%的收率、中等的非对映异构体得到一系列三氟甲基取代的5-亚烷基-1,3-二氧环戊烷。另外，我们实现了三乙胺催化对醌醇与三氟甲基酮的串联环化反应，以68-95%的收率、中等的非对映选择性得到一系列含三氟甲基的1,3-二氧环戊烷衍生物。.1,3-恶唑烷骨架广泛存在于生物活性化合物分子中，且是重要的有机合成中间体。基于1,3-恶唑烷骨架在化学和生物学中的重要性，虽然已有很多方法报道对其合成，但是发展其它新型的策略来构建1,3-恶唑烷骨架衍生物还是非常有意义的。在本项目的资助下，我们成功开展了DBU催化γ-羟基-α,β-不饱和酮与环状N-磺酰亚胺的环加成反应，以43-82%的收率、优异的非对映选择性得到一系列含多个杂原子三环相并的1,3-恶唑烷衍生物。.吡唑作为五元芳香杂环，是生物活性分子中比较常见的结构单元。3-三氟甲基吡唑尤其值得关注，在已上市的药物和农药中，有许多化合物含有3-三氟甲基吡唑结构，如AS-136A、Razaxaban、DP-23等。因此，构建3-三氟甲基吡唑对合成化学和药物学具有重要意义。因此，我们成功开展了无金属催化的三氟重氮乙烷与缺电子端炔[3+2]环加成反应，以92%-98%的产率得到一系列5-取代-3-三氟甲基吡唑衍生物。