非金属参与的sp3 C-H键活化构筑4-烷基-2-环戊烯-1-醇核心骨架及其在天然产物合成中的应用

This project aims to synthsize 4-alkyl-2-cyclopentene-1-ol as key motif by using metal-free sp3 C-H activation of dihydronbenzopyran-4-one.The synthetic strategy is metal-free mediated sp3 C-H activaton to access 4-alkyll-2-cyclopentene-1-ol motif by using our own methodology developed by previous work of our group. The key step is to one-pot metal-free Aldol condensation/Yang cyclization reaction using dihydronbenzopyran-4-one diazo compounds as precursor to construct 4-alkyl-2-cyclopentene-1-ol motif, including selectively sp3 C-H addition to build two sp3 C-C bonds, two quaternary carbon atom, and tertiary alcohol. Our metal-free sp3 C-H activation to build two sp3 C-C bonds has rare been reported. δ C-H of Yang cyclization reaction under metal-free condition has not been reported before, so it has high novelty. Now we have finished the screening and optimization of model reaction, and the structure of model product was determined by using HNMR, CNMR, IR, HRMS and X-Ray methods.

本项目通过非金属条件下苯并二氢吡喃-4-酮的C-2角甲基sp3 C-H活化建立C(sp3)-C(sp3)键构筑4-烷基-2-环戊烯-1-醇核心骨架. 拟采取的合成策略是利用本小组前期发展的非金属参与的sp3 C-H活化方法建立 4-烷基-2-环戊烯-1-醇母核结构, 具体是运用非金属条件下苯并二氢吡喃-4-酮重氮化合物分子间aldol 缩合串联分子内Yang 环化反应,选择性地发生sp3 C-H对羰基的加成反应，一步建立两个sp3 C--C 键, 构建两个季碳中心, 一个三级醇, 构筑 4-烷基-2-环戊烯-1-醇核心骨架。非金属条件下的角甲基sp3 C-H活化建立C(sp3)-C(sp3)键以及非光催化Yang 环化反应尚未见报道,有较高的创新性. 目前实验室已经完成了模型反应的筛选和优化,通过 HNMR, CNMR, IR, HRMS and X-Ray 确定了产物结构。

通过非金属催化的苯并二氢吡喃-4-酮充氮化合物的γ-位的sp3C-H活化建立C(sp3)-C(sp3)键构筑4-烷基-2-环戊烯-1-醇核心骨架的方法。具体的合成策略是利用非金属条件下苯并二氢吡喃-4-酮重氮化合物分子间aldol缩合串联分子内Yang环化反应,选择性地发生sp3 C-H对羰基的加成反应，一步建立两个sp3C-C键，构建两个季碳中心，一个三级醇，构筑4-烷基-2-环戊烯-1-醇核心骨架。非金属条件下的角甲基sp3 C-H活化建立C(sp3)-C(sp3)键以及非光催化Yang环化反应尚未见报道,有较高的创新性。此外还发展了铑催化苯并二氢吡喃酮重氮化合物与烯烃及炔烃反应，构筑螺[苯并呋喃，环丁酮]螺环骨架。具体的合成策略是利用Rh(II)-催化苯并二氢吡喃酮重氮化合物发生沃尔夫重排，随后与不饱和碳碳双键和三键键发生[2+2]-环加成反应，一步构筑6-氧-螺[3.4]辛烷-1-酮核心骨架产物，它是合成天然产物的关键中间体;并对产物进行了衍生化研究利用螺环核心骨架产物在高温下的电环化开环生成烯酮再与环烯烃反应构筑β,γ-不饱和羰基化合物；利用钯催化的偶联反应得到了结构复杂的两分子螺环串联芳构化产物。铑催化条件下的此类反应比较少见，能一步合成如此复杂且刚性骨架的方法尚未见报道，有较高的创新性，并且该方法具有良好适用性，生成产物具有良好的延伸性，由此可见该方法在有机合成领域可能具有良好的发展潜能。