一氧化氮生成新方法及相关自由基反应研究

As the simplest and room temperature stable radical, nitric oxide is synthetically useful in radical reactions. However, the synthetic potential of nitric oxide is frequently restrained by the limited preparation methods and harsh reaction conditions. Therefore, the application of nitric oxide in synthetic chemistry is still highly desirable. In the present project, we will aim at the innovation of new visible-light driven strategies for populating nitric oxide and transient radicals from N-substituted hydroxylamines，alcohols, amines and amides via transfer energy transfer processes. The structure-reactivity relationship of the transient radicals and the persistent radical effect of nitric oxide will be thoroughly studied to ensure the efficient radical reactions such as ring-opening reactions, addition reactions, cascade cyclizations and long-distance inert bond activations, in which the nitric oxide precursors will be transformed into the products with the highest atom economy. In brief, this project is designed to develop green and highly efficient photochemical protocols for producing nitric oxide and transient radicals, and realize novel radical reactions under simple conditions.

一氧化氮作为室温下结构最为简单的长寿命自由基，是自由基反应中重要的中间体。但受生成方法及反应条件所限，其在合成化学中应用仍然亟待发展。本项目拟利用N-取代羟胺的产氢反应、亚硝酸烷基酯对醇、胺、酰胺等化合物的原位活化等，结合可见光照射下光催化剂对亚硝基化合物的敏化作用，发展一系列温和条件下一氧化氮和活泼自由基的高效生成方法。进一步地，通过对活泼自由基结构与活性的研究，利用一氧化氮的持久自由基效应对反应的调控，实现自由基开环、加成、串联环化、惰性键的远程活化等系列反应，并将一氧化氮前体以最高的原子利用率引入产物分子。总之，我们计划通过本项目的执行，发展更加高效、绿色的一氧化氮及活泼自由基的产生方式，实现新颖、简洁的基于该类自由基的光化学反应。

一氧化氮作为室温下结构最为简单的长寿命自由基，是自由基反应中重要的中间体。但受生成方法及反应条件所限，其在合成化学中应用仍然亟待发展。本项目利用可见光照射下直接光解或光催化剂对亚硝基化合物的敏化，发展了一系列一氧化氮和活泼自由基的高效生成方法。项目通过一氧化氮的持久自由基效应对自由基反应的调控，实现了化学选择性高度可控的自由基加成、开环、偶联等反应，将一氧化氮前体以最高的原子利用率引入产物分子，为胺、醇、不饱和烃等简单分子的向结构复杂的含氮化合物的转化提供了新途径。总之，本项目取得的研究成果，对利用一氧化氮的持久自由基效应调控自由基多步反应的化学选择性、设计符合可持续发展要求的可见光催化体系具备很好的参考价值。