基于1,3-二羰基化合物的串联反应高选择性合成杂环化合物的研究

(1) 1,3-Dicarbonyl compounds are important intermediates in organic synthesis.In additon, 2-halo-1,3-icarbonyl compounds are important intermediates for construction of functionalized heterocyclic compounds in organic synthesis due to their possessing a good leaving group (Cl, Br). A series of optically active functionalized heterocyclic compounds (tetrahydrofurans, tetrahydropyrrole and 2,3-dihydro-1,4-benzoxazines) were obtained by organocatalytic asymmetric domino reaction of 2-halo-1,3-dicarbonyl compounds with various electrophilic reagents. In additon, clofibrate and related analogs which are lipid lowering agents used for controlling the high cholesterol and triacylglyceride level in the blood were also obtained from starting materials 2-Halo-1,3-dicarbonyl compounds. (2) A series of biologically active dihydrofurocoumarins can be easily obtained from 4-hydroxycoumarin in a few steps in this program.

（1）1,3-二羰基化合物是一种重要有机中间体。此外，2-卤代-1,3-二羰基化合物含有一个离去基团（主要为Cl，Br），构造杂环化合物具有重要的意义。在本项目中，从2-卤代-1,3-二羰基化合物出发，在手性的有机催化剂催化下与不同的亲电试剂发生串联反应，可以合成一系列的光学活性的四氢呋喃、四氢吡咯、2,3-二氢-1,4-本并恶嗪等杂环化合物。此外，2-卤代-1,3-二羰基化合物出发，合成一系列具有降低胆固醇的药理活性氯贝丁酯骨架的光学纯的化合物，并对它们的药药理活性进行测试。（2）从简单易得的4-羟基香豆素出发，不对称催化合成一系列具有活性的天然产物-二氢呋喃并香豆素衍生物。

杂环化合物是构建天然产物的重要骨架。杂环化合物具有广阔的生物活性化合物，大多数杂环化合物都在动物和人类健康（医药、农药），起着关键作用。杂环化合物的应用远远超出了医药的领域，在相关物理性质的新分子材料（电子、光学或传输设备）都存在杂环的单元。因此，发展合成杂环化合物的方法在有机合成上非常重要。目前，主要基于过渡金属的催化体系，已经开发了一系列合成策略，制备了许多杂环化合物。提供更多清洁，快速，高效，同时可以降低成本的杂环化合物的合成方法是我们关注的重点。在过去的四年里，我们基于有机小分子催化体系，高选择性的合成了一系列杂环化合物。.1，3-二羰基化合物重要的有机合成中间体。此外，在有机合成中，由于2-卤代-1，3-二羰基化合物具有离去基团，如氯，溴，它是构建多官能团杂环化合物的重要中间体。该项目中，我们课题组基于1，3-二羰基化合物，通过巧妙的设计，在有机小分子催化下与其他底物发生串联反应，构建了一系列含氧的杂环化合物，如2,3-二氢苯并呋喃，2,3-二氢呋喃苯并吡喃,螺苯并噁嗪靛红。.受到前面研究的鼓舞，我们认为通过设计同时含有羰基及硫羰基的1，3-二羰基化合物，在催化剂的催化下与其他底物发生串联反应，同样可以构建含硫杂环化合物。于是，我们设计合成了硫代酰胺底物，在催化剂催化下发生串联反应，构建了一系列具有骨架多样性的复杂杂环化合物（如螺四氢噻吩，螺二氢噻吩，螺1,2,3-噻唑，2,3-二氢噻吩并喹啉和噻吩并喹啉）。.此外，对于许多合成的化合物，我们对它们的抗菌活性进行了测试，评价。初步研究结果发现，一部分杂环化合物具有较好的抗菌活性。.本项目基于1,3-二羰基化合物进行设计新反应，取得了一定的成果。共发表了20余篇SCI收录的论文，其中影响因子大于4.0的有6篇（1篇在修改）。