基于钯催化炔硼化反应构建官能团化烯炔化合物

Transition metal catalyzed alkyne transformation is one of the challenges faced by organic chemists. Alkynylboranes are highly functionalized molecules and useful building blocks in organic synthesis. With the aids of two functional groups, this series of molecules can coordinate to transition metals to build complexes with intriguing structural and chemical properties. We hope to develop methods can work as a toolbox to guide further study on this particular subject: palladium-catalyzed coupling of alkynylboranes with alkynes and alkens synthesis of boron-containing enynes. The main contents including: 1) Palladium-catalyzed alkynylboration of alkynes synthesis of boryl alkenyne and propargyl boron derivatives, and then subsequent transformation; 2) Further oxidation of these two series of products to obtain beta-carbonyl alkynes and propargyl alcohols; 3) Studies in transition-metal-catalyzed C-H activation with alkynylboranes.

过渡金属催化炔烃高效转化一直是有机合成反应中极具挑战性的课题之一。炔基硼是来源于末端炔烃的高活性有机合成子，可与过渡金属以多种形式配位和反应合成官能团化烯炔化合物。本研究项目希望通过钯催化炔基硼与烯炔烃的炔硼化反应实现官能团化烯炔化合物的合成。主要内容集中在以下三个方面：1）钯催化烯炔烃的炔硼化反应合成炔烯硼和炔烷基硼化合物和后续转化反应；2）钯催化炔硼化-氧化反应合成beta-炔基酮和炔丙醇化合物；3）基于过渡金属催化碳氢键活化与炔基硼偶联反应。

从简单、易得的小分子为起始原料，通过合成路线的优化与巧妙的设计，合成复杂、多官能团化的化合物是有机合成化学的主要特点。在大量可用于天然产物全合成和医药农药的杂环化合物中，含呋喃和噻吩骨架的杂环由于其独特的性质而受到广泛的关注。过渡金属催化炔烃高效转化构建杂环一直是有机合成反应中极具挑战性的课题之一。研究内容主要集中在两个方面：（1）杂环分子构建：①利用钯催化基于石蜡试剂胶囊包裹的黄原酸钾对2-碘-3-氟吡啶衍生物和末端炔经偶联、环化反应构建噻吩并吡啶和呋喃并吡啶化合物；② 无金属催化邻氟芳基炔与九水硫化钠合成苯并噻吩化合物；③铜催化1,3-二炔合成2,5-二取代呋喃、噻吩化合物；④铜催化邻氟芳基炔与氢氧化钾合成苯并呋喃化合物；⑤铜催化1,1,-二溴乙烯和脒合成溴代咪唑化合物；⑥钯催化分子内胺碘化反应合成碘代氮杂环分子。（2）硅氢化反应：①苯硅烷为还原剂，钌催化醛分子经还原胺化反应合成二级/三级胺化合物；②苯硅烷为还原剂，二价钌催化一锅法苄溴和亚胺合成取代三级胺化合物。. 以绿色化学基本理念为指导，利用创新绿色催化体系的研发与应用为支撑，发展高效催化剂参与高选择性有机合成方法和理念，探索绿色反应体系中有机化学反应的行为、规律和控制多组分反应选择性之间的关系。发展石蜡试剂胶囊保护对空气和湿气敏感试剂，避免催化剂中毒，减少有机合成中间体的分离纯化步骤，具体以基于分子内借氢策略发展新颖的硫环化，迁移策略构建含氮硫氧骨架杂环的方法。最后通过小鼠体内外实验进行初步体外抗肿瘤活性测试，以期找到具抗肿瘤活性的前驱性分子。.