基于含氟C,C-钯环中间体合成含氟杂环化合物的反应研究

Fluorinated heterocycles have received great attention due to their unique bioactivity. Highly efficient construction of fluorinated heterocycles has become a leading topic in organic synthesis. In our previous studies, fluorinated imidoyl chlorides served as a building block to construct fluorinated heterocycles and various fluoroalkyl groups were introduced conveniently. On the basis of the properties of fluorinated imidoyl chlorides and our previous studies, this project aims to develop fluorinated C,C-palladacycles intermediates, which derived from fluorinated imidoyl chlorides and Pd(0), and realize a series of new synthetic transformations to construct fluorinated heterocycles with potential physiological activities. This project can further enrich the applications of fluorinated imidoyl chlorides in organic synthesis, and provide new optional routes for the construction of fluorinated heterocycles.

含氟杂环化合物由于具有独特的生物活性而受到了广泛的关注。如何高效构筑含氟杂环是当前有机合成化学的研究前沿之一。我们前期研究发现利用含氟乙酰偕氯代亚胺类砌块可以高效构建杂环化合物，并方便的引入多种含氟烷基。结合含氟乙酰偕氯代亚胺类砌块的性质以及前期研究基础，本研究工作主要以由含氟乙酰偕氯代亚胺与零价钯构建出的五元含氟C,C-钯环中间体为核心，设计一系列新的合成转化，实现具有潜在生理活性的含氟杂环化合物的合成。本项目的研究能进一步丰富含氟乙酰偕氯代亚胺类合成砌块在有机合成中的应用，同时为一些具有重要应用价值的含氟杂环化合物的合成提供简单高效的方法。

官能团的引入通常会改变分子的化学和物理特性，对生物活性产生积极影响。特别是在杂芳环中引入氟烷基往往会显著改变其物理化学性质，由于亲脂性和代谢稳定性的提升，从而导致生物功能的改善。虽然目前已经报道了许多方法来实现官能团化杂芳烃的合成，但它们通常预先制备杂芳环作为起始原料，而较低的合成效率限制了这些方法的应用范围。因此，发展简单高效的合成策略来规避这些问题是至关重要的。在此项目中，我们发展了四类合成方法实现了一系列官能团化杂芳环的快速构建，主要包括：1）钯催化吲哚C-2和C-3双C-H官能团化实现氟烷基取代的Isocryptolepine类似物的合成；2）钯催化烯烃串联胺甲酰氯的串联环化反应实现多样官能团化杂芳环的合成；3）铑催化N,N-双齿螯合化合物的可调控C-H官能团化反应；4）钯催化偕二溴化物与P(O)H化合物的多米诺环化/膦化反应构建膦官能团化杂芳环。这些新建立的合成方法为快速构建官能团化杂芳环提供了新的合成途径。我们预计这些新方法的发展将促进合成的各个领域取得一定的进步。