烷（芳）基重氮甲烷在插入反应和环加成反应中的新应用研究

Alkyl (aryl) diazo compounds have been received great attentions in organic synthesis over the past years. However, their low stability is a major challenge for developing new applications. In this project, alkyl (aryl) diazo compounds generated in situ are expected to undergo: 1) in the one-carbon chain extension for acyclic sulfonylimines or the ring expansion for cyclic sulfonylimines; 2) in the one-carbon homologation of carboxylic acid derivatives; 3) in the formal [n+1] annulation reactions (n = 1, 2, 3, 4); 4) in the application of chiral sulfides to catalytic asymmetric [n+1] cycloaddition reactions. A wide range of functionalized products (enesulfonamides, cyclic enesulfonamides, homologated ketones, cyclopropanation of alkenes, azetidin-2-ones, 2, 3-dihydrobenzofuran, pyrrolidines, tetrahydrofuranes, optically enriched spiroindolenines, dihydropyrazoles and indoline) were prepared through those new strategies and chemical reactions. Furthermore, the reaction mechanisms are elucidated. These new synthetic strategies are believed to apply in the total synthesis of complicated organic compounds.

近年来，烷（芳）基重氮甲烷的研究取得了一些进展，但其不稳定性使得它的应用受限。针对此科学问题，本项目采用一锅法原位制备烷（芳）基重氮甲烷来拓展其新应用。这些新应用如下：1）与亚胺C-C键的插入反应，构建烯酰胺和二烯酰胺的新方法；2）与羧酸衍生物C-L键的插入反应，构建酮类化合物的新方法；3）参与[n+1]环加成反应（n=1, 2, 3, 4），构建多取代的环丙烷、四元环的内酰胺、苯并呋喃、呋喃和吡咯的新方法；4）与手性硫醚原位生成硫叶立德，将其应用于不对称[n+1]环加成反应，构建光学纯的吲哚衍生物、二氢吡唑和苯并吡咯衍生物的新方法。同时，也将深入探讨究反应机理。这些新方法能为复杂化合物的合成提供方法学基础。

烷（芳）基重氮化合物具有高的反应活性，在实验室里难以分离提纯和保存，因而其应用受到限制。为突破这一瓶颈，拓展其应用，我们探索了在碱性和受热条件下，对甲苯磺酰腙原位制备烷（芳）基重氮化合物，采用一锅法反应。.本项目主要进行了烷（芳）基重氮化合物在插入反应、环加成反应、串联反应等方面的应用研究，主要包括：1）不稳定重氮化合物与亚胺的反应；2）不稳定重氮化合物与高价碘试剂的反应；3）不稳定重氮化合物参与环加成反应；4）苯基磺酰吲哚与对甲苯磺酰腙的[2+1]环加成反应研究；不稳定重氮化合物之间的偶联反应研究。.我们研究了对甲苯磺酰腙分别与α-氰基丙烯酰胺、邻酚羟基苯甲醇、苯基磺酰吲哚、氯代N-杂环芳基化合物、不饱和酮酸酯亚胺、二芳基高碘化合物、EBXs等试剂反应。反应包括：1）烷（芳）基重氮甲烷与α-氰基丙烯酰胺发生[2+1]环加成反应；2）邻酚羟基苯甲醇与不饱和对甲苯磺酰腙的串联反应研究；3）α,β-不饱和重氮化合物与氯代N-杂环芳基化合物的偶联反应；4）不饱和酮酸酯亚胺与对甲苯磺酰腙的[3+2]环化反应；5）Cu(II)催化对甲苯磺酰腙与不饱和对甲苯磺酰腙的串联反应研究；6）苯基磺酰吲哚与对甲苯磺酰腙的[2+1]环加成反应研究；7）苯基磺酰吲哚与α,β-不饱和醛或酮衍生的腙的反应；8）α,β-不饱和重氮化合物与二芳基高碘化合物的高选择性反应研究；9）α,β-不饱和重氮化合物与炔基取代的高碘化合物的反应；10）手性伯胺促进的α、β-二酮酯与α-溴代酰胺环加成反应；11）苯亚磺酰吲哚和α-卤代酰胺的反应，12）新型高价碘的设计与应用，13）手性仲催化α,β-不饱和醛与丙二酰胺的不对环加成反应。 .我们合成了一系列的新化合物，获得了有价值、有意义的研究结果；发现了一些新反应和反应机理，发展了烷（芳）基重氮化合物在有机合成中应用。