催化不对称的硫叶立德反应研究：对映选择性的合成杂环化合物

Sulfur ylide Chemistry is an important research topic in organic synthesis. How to extend the substrate scope and effectively use catalysts to develop a general catalytic system is an attractive but challenging task in this field. Considering the limited types of asymmetric catalytic reactions in sulfur ylide chemistry, we will try to search more efficient catalytic systems for the synthesis of chiral heterocycles. The research topic include the following subjects: 1) Pd catalyzed nucleopalladation/[4+1]annulation cascade reaction to construct 2,3-substituted dihydrobenzofurans; 2) Pd catalyzed alkene-isomerization/epoxidation/ring-opening/cyclization tandem reactions to polysubstituted chiral chromans; 3) Asymmetric Lewis acid catalyzed [4+1] annulation of sulfur ylides for the synthesis of benzoimidazole and benzoxazole derivatives; 4) Asymmetric Lewis acid catalyzed [4+1] annulation of sulfur ylides for the synthesis of isoxazolines; 5) mechanism study and catalytic mode for the above-mentioned reactions, preliminary studies on biological activities and synthetic transformations. This project will pay the way for the development of catalytic aymmetric reactions of sulfur ylides.

硫叶立德化学是有机合成中的一个重要的研究领域。如何拓宽底物适用范围，选取合适的催化模式是该领域中富有挑战的研究性课题。本项目旨在拓宽硫叶立德化学中的不对称催化反应类型，高效、高立体选择性地构建手性杂环化合物。其主要内容包括：1）利用钯催化的亲钯化/[4+1]环化串联反应构建手性2,3-二取代苯并二氢呋喃；2）发展钯催化的烯烃异构化/环氧化/开环-环化串联反应立体选择性地合成多取代色满衍生物；3）将手性Lewis酸催化应用于硫叶立德的[4+1]环化反应：立体选择性地合成苯并咪唑和苯并噁唑衍生物；4）发展手性Lewis酸催化的硫叶立德[4+1]环化反应：立体选择性地合成异噁唑啉化合物；5）探索上述反应的机理和催化剂作用模式，初步探索其生物活性及进行产物合成转换。该项目的实施将为不对称催化的硫叶立德反应的进一步发展提供一定的工作基础。

在反应中原位产生高活性中间体是高效合成的有效途径之一。本项目主要围绕（原位产生）高活性物种及其与叶立德等两性试剂的环加成反应，高效构建了一系列含氧、含氮杂环化合物。其主要内容包括：1）利用原位产生的氮杂-邻醌甲基化物（aza-o-QMs）的串联磷酸-迈克尔/N-酰化/分子内Witting反应，合成了一系列2,3-二取代吲哚化合物；2）研究了对醌甲基化物（p-QMs）与六氢-1,3,5-三嗪的[4+2]环加成反应，实现了1,3-苯并噁嗪衍生物的制备；3）利用α-溴甲基肉桂酸与硫叶立德的[4+1]环化反应，合成了一系列五元环内酯；4）利用原位产生的烯基取代的aza-o-QMs与硫叶立德的[4+1]环化反应合成吲哚啉化合物，并概述了2-取代吲哚啉化合物的不对称合成进展；5）利用原位产生的亚硝基烯烃和硫叶立德的[4+1]环化反应，温和地合成了异噁唑啉衍生物。6）初步研究了C,N-环状偶氮次甲基亚胺的[3+2]环加成反应合成吡唑[5,1-a]异喹啉化合物，并概述了C,N-环状偶氮次甲基亚胺参与的反应研究进展。