铜催化的Si-B键活化以及C-Si键生成反应的研究

Organosilicon reagents are widely applied in the functional material chemistry and organic synthesis chemistry because of their special physical properties and their ease of modification. During the past several decades, transition-metal catalyzed silylation reactions permit the chemists to design and synthsize different types of organosilicon reagents for the organic synthesis reactions. However, so far in the most of developed methods the noble transition-metal catalysts are needed to afford the desired products. In most of cases, the narrow scope of the substrates is a big challenge. In this project, we will focus on applying the copper catalyst to the silylation reactions of the following substrates including common alkynes,1,2-disubstituted alkynes, electron-deficient group substituted alkynes, allenes, cyclopropenes and their derivatives using borane-silyl reagents. We will adjust the electronic and steric effects of the substrates, copper catalysts and the ligands to control the regioselectivity and stereoselectivity of the products. Also, we will test different chiral ligands to achieve the copper-catalyzed asymmetric silylation reactions of the cyclopropene derivatives. These work will develop new and effecient methods to synthesize very useful organosilane compounds.

有机硅试剂因其本身具有特殊的物理性质和易被化学方法修饰的特点被广泛地应用于功能材料和有机合成化学研究中。近几十年来，过渡金属催化的硅烷化反应允许化学家们设计和制备各种有机硅试剂来应用于现代有机合成化学中，但是目前大部分的反应需要使用贵金属催化剂才能够实现，并且反应底物的范围往往比较狭窄。相对而言，对底物要求限制较少、价格便宜并且毒性较小的铜金属试剂作为此类反应的催化剂的研究却很少。在本项目中，我们将会研究铜试剂催化的，硅硼试剂与普通的末端炔烃衍生物、1,2-双取代的炔烃衍生物、拉电子基团取代的炔烃衍生物、联烯衍生物以及环丙烯衍生物的硅烷化反应。我们将通过调控反应底物、铜试剂以及配体的电子效应和空间效应来控制反应产物分子结构的区域选择性和立体选择性，另外将通过选择合适的手性配体来实现铜试剂催化的环丙烯衍生物的不对称硅烷化反应。这些研究将会为制备有用的有机硅试剂提供崭新有效的方法。

有机硅试剂因其本身具有特殊的物理性质和易被化学方法修饰的特点被广泛地应用于功能材料和有机合成化学研究中。过渡金属催化的硅氢化反应被用于各种有机硅试剂合成中，但是目前大部分的反应需要使用贵金属催化剂才能够实现，并且反应底物的范围往往比较狭窄。相比而言，对反应底物适应性范围广、价格便宜、低毒性等特点的金属铜试剂作为此类反应的催化剂的研究报道较少。在本项目中，我们研究了铜试剂催化的硅硼试剂与拉电子基团取代的炔烃衍生物、联烯衍生物以及炔烯酯衍生物的硅氢化反应。我们通过调控铜试剂与配体的电子效应和空间位阻效应来控制反应产物的区域选择性和立体选择性，另外通过选择双噁唑啉手性配体与铜试剂结合完成了炔烯酯衍生物的不对称硅氢化反应制备高对映选择性的手性联烯产物。这些研究将为制备有机硅试剂提供了新颖、高效的合成方法。