3-取代共轭烯二炔分子间环化反应研究

To develop simple and efficient synthetic methodology and approach for the construction of cyclic compounds, this proposal focus on the intermolecular cyclization of enediyne subunits based on a coupling-and-decoupling strategy using 3-substituted groups as the initiator by transition-metal catalysis. The major research works include the study on initiating groups, coupling models, and tandem cyclization reactions. Upon this, we want to enrich enediyne chemistry and the synthetic application of enediyne compounds in cyclic molecular aechitecture synthesis.

以探索和发展环状化合物的新构建策略和方法为目标，本项目拟利用3-位取代基作为触发基团，开展基于“键合-去键合策略”的3-取代共轭烯二炔分子间环合反应研究。通过设计和发展一些过渡金属催化的共轭烯二炔分子间串联环化反应，以实现常规方法不易合成的环状分子的高效构筑。内容包括：键合基团的设计与选择、键合途径的调控和分子间串联环化反应。开展该研究工作，对丰富共轭烯二炔化学，构建新的分子骨架，以及发展具有环状结构分子的新合成方法具有重要的意义。

高效和多样性合成环状化合物在有机化学及紧密相关的科学领域如药物化学、超分子化学、材料科学等具有重要意义。烯炔化合物的环化是构建环状化合物最重要策略之一。共轭烯二炔等共轭多烯炔体系，由于结构单元自身具有环芳构化趋势，现有研究集中在共轭多烯炔结构单元的环异构化反应。克服共轭烯二炔自身环异构反应趋势，实现其结构单元分子间的环化反应，是相关领域的难点。.本项目利用3-位取代基作为触发基团，以“键合-去键合”策略开展了一系列研究工作，通过键合基团的设计与选择、键合途径探索、分子间串联反应设计与调控，克服共轭烯二炔自身环异构反应趋势，完成多种共轭二烯炔参与的分子间环化反应，实现常规方法不易进行的环状分子的高效构筑。主要内容和结果包括：(1) 发展了烯二炔羧酸/酯导向的氧化二聚反应，率先实现烯二炔分子间的形式双碳环化反应，该方法可以定向合成含有六个不同取代基的萘类化合物；(2) 实现共轭烯二炔与邻-氨基苯乙炔之间的双环化/氧合反应，构建了菲啶骨架，该方法可以区域选择性地合成含有多个不同取代基的菲啶化合物；(3) 利用共轭烯炔结构单元上预置和原位导入“官能柄”的方法，通过多个“官能柄”协同作用，以具有卤代烯烃单元的烯二炔类似物为原料，成功实现一系列多取代呋喃[2,3-b]二氢吡啶类化合物的定向合成；(4) 发展了两种新的N-磺酰胺的合成方法，分别通过点击反应和卡宾催化实现了不饱和N-磺酰胺的制备；其中，对点击化学的研究发现，在化学计量的无机碱作用下，磺酰叠氮和末端炔在DMF中实际上优先生成[2+1]加合物，丰富了炔-叠氮[3+2]环加成反应化学；(5) 以3-取代烯二炔为原料，利用2个炔结构单元，通过环异构/环加成反应，首次一步合成了具有长程电子离域结构的新芳香性内盐骨架，该方法有可能应用到多样性合成；该内盐骨架与已知的斯德酮等作为1,3-，1,4-，1,5-偶极不同，可首先作为阳离子型物种参与反应，进而形成偶极，以此完成两类高效串合成含氮稠环化合物。.综上所述，本项目的研究及结果，丰富了共轭烯二炔化学，高效构建了一系列新的分子骨架，为利用共轭烯炔体系实现环状化合物的高效合成提供一种新的解决方案。.