铜催化的C-H键官能团化实现交叉偶联反应

铜催化的Ullmann型偶联反应的研究让大家看到了铜作为催化剂的高活性及这个反应的重要性。然而，由于这个反应的底物必须使用带有卤原子作为官能团的芳基或烯基卤代物，而卤离子在反应结束时成为了废弃物。因此如果能够使用C－H键活化的策略，直接利用非卤原子的芳环，在铜的催化下实现与各种亲核试剂的偶联，将缩短反应的步骤，减小废物的生成，提高反应的效率，实现原子经济性。但与钯，铑，钌，铱和铂等贵重金属相比，铜催化的C－H键活化的例子却是甚为稀少。可铜作为一种丰富的金属存在于地球上,它具有很多优势：廉价，易得，对空气相对稳定和易操作处理的特性。因此，利用铜作为催化剂研究铜催化的C－H键官能团化实现交叉偶联反应将有很大的意义。

在本课题研究过程中我们一直致力于实现铜催化的C-H键官能团化，尝试与各种试剂进行偶联。在研究的过程中我们取得了可喜的研究结果，并且部分研究结果已经发表在了SCI级别的国外期刊上。主要的成果是以氧气作为氧化剂，在铜催化下实现了C-H转化到C-Cl，C-Br，C-OAc和C-N等官能团的一系列工作，这些反应具有突出特点：（1）原料和催化剂的廉价和易得性，条件简单；（2）反应的类型广泛，极大的丰富了铜催化的C-H键活化反应类型；（3）为发展其它类型C-H键的转化提供了更大的可能性; (4) 氧气作为氧化剂是最为绿色和环保的，由于它产生的废物是水，减少了对环境的污染。.此外，我们发展了一个钯催化的分子内脱羧偶联反应。因为低的催化剂用量，温和的反应条件，广泛的底物范围使得这个反应相当有吸引力。这个方法可以被应用到合成有生物活性的化合物。代表性的例子就是合成了具有抑制糖酐酶作用的化合物。