氮原子α位C-H键的官能团化研究

This project focuses on development of C-H functionalization for α-position of nitrogen atom, exploring new reaction strategies involving [1, 5]-hydride shift reaction. This project includes two parts, first of all, with using Lewis acids or Brønsted acids as catalysts, realizing pyrrole and indole aromatization reaction involving [1, 5]-hydride shift reaction. Next, nucleophiles containing two nucleophilic sites are employed to the reaction that involve [1, 5]-hydride shift reaction, realizing dearomatization reaction involving [1, 5]-hydride shift reaction. Finally, the developed methodologies were applied to synthesis of heterocyclic compounds with biological activity, and the novel reaction was developed to asymmetric version.

本项目拟研究氮原子α位C-H键的官能团化反应，探索和发展基于1, 5-负氢迁移参与的新的反应模式。利用Lewis酸或者Brønsted酸作为催化剂，实现1, 5-负氢迁移参与的吡咯和吲哚的芳构化反应，其次将含双亲核位点的亲核试剂引入到1, 5-负氢迁移参与的反应当中，实现1, 5-负氢迁移参与的去芳构化反应。将所发展的方法学应用到一些具有生物活性的杂环化合物的合成中，并将其中新颖的反应发展为不对称的反应。

分子内的[1, 5]-负氢迁移/环化反应研究可以简捷高效地实现氮、氧等杂原子 α 位 C-H 键的直接官能团化，拓展负氢迁移与其他反应类型的串联反应具有重要的研究意义。本项目主要研究氮原子α位C-H键的官能团化反应，探索和发展基于1, 5-负氢迁移参与的新的反应模式。利用Lewis酸或者Brønsted酸作为催化剂，实现1, 5-负氢迁移参与的吡咯的芳构化反应，以中等到优秀的产率合成得到一系列吡咯的衍生物。其次将含双亲核位点的亲核试剂引入到1, 5-负氢迁移参与的反应当中，实现1, 5-负氢迁移参与的去芳构化反应，实现吲哚螺环和其他并环化合物的合成。还研究通过高活性苯醌参与的选择性官能团化，使用手性磷酸为催化剂，得到萘酚邻位芳基化产物，以优秀的对映选择性得到一系列BINOL类似物。通过底物的改变，可以实现苯酚对位的胺基化产物，并推测该反应是通过重排的机理过程。并为后续将此重排机理用于其他类型的化合物合成中提供了基础。