Ru催化双导向基团参与C-H键活化及官能化反应的研究

This proposal relates to the design and synthesis of a series of new double directing groups, including phosphines, α-hydroxyl acids, α-amino acids and their derivatives, and which will be envaluated in Ru-catalyzed C–H activation and functionalization. The directing C–H activation strategy will be exploited in new and useful ways, such as the formation of new carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds, the enantioselctive C(sp3)–H activation and functionalization, the synthesis of bioactive target molecules and buildingblock construction of natural products . The simplicity, high efficiency and extraordinary selectivity of the designed C–H activation reactions in this proposal will make it distinct from the conventional synthetic methods.

本研究项目拟合成含膦化合物、α-羟基酸、α-氨基酸及其衍生物等双导向基团，用于经邻位导向实现Ru催化的C–H键活化和官能化反应。利用导向C–H键活化策略生成新的碳–碳和碳–杂原子键；用于发展对映选择性的C(sp3)–H活化和官能化反应及应用于具有潜在生物活性的目标小分子合成及天然产物骨架的构建。该项目所设计的C–H键活化反应具有简洁、高效、选择性高等优点，符合有机合成反应的绿色化要求。

本项目在资助期间的研究结果可以简单分为两个部分。（1）以Ru(II)、Rh(III)及Ir(III)的过渡金属络合物为催化剂，对含有N或者O（导向基团）等有可以配位杂原子底物中的C(sp2)–H键进行活化和官能化反应研究。比如：已经实现Ru催化α-羰基羧酸经导向的脱羧环化反应，用于构建香豆素骨架。实现系列Rh催化偶氮苯及其衍生物的C(sp2)–H键活化反应，代表性的例子是以吲哚为偶联试剂，通过CDC脱氢的策略实现较大共轭分子的合成，可以构建新的C–C和C–Het键。（2）该部分研究结果是本课题计划实施过程中的意外发现。如运用光催化的策略实现太阳光诱导炔基羧酸脱羧的方法合成炔基酮。本项目所发展的诸多有机合成方法具有简洁、高效、选择性高等特点。