P区非金属元素调控下端炔（烯）的高选择性氢元素化及双官能化反应研究

Organic compounds incorporating phosphorous, sulfur, boron or silicon atoms have been widely used in organic synthesis, material science and medicinal chemistry. According to our initial studies of the metal-catalyzed C-P or C-S bond-forming reaction from P-H or S-H compound, we are going to provide a useful approach for the effective construction C-X(heteroatom)bonds from terminal alkynes (alkenes) and X-H (or X-X, X-Y). The possible reaction mechanism and controled reactivity of X-centered radical species are also important parts in our further investigation. Compared with the traditional metal-mediated C-X bond formation, X-centered radical chemistry is still in its infancy and remains largely unexplored, and it is also a challenge for regio-selective hydroelementation and difunctionalization of terminal alkynes (alkenes) promoted by p block nonmetallic elements. It is our belief that the new strategy of the radical coupling will eventually play a key role in basic organic chemistry and elemento-organic chemistry in the near future.

含有磷、硫、硼、硅等元素的有机化合物在有机合成、材料以及药物化学等研究领域具有广泛的应用。本项目以我们在金属催化P-H、S-H键化合物还原偶联构建碳磷(C-P)、碳硫(C-S)键的前期研究成果为基础，进一步系统开展绿色、高选择性构建碳杂键化合物的新方法研究。另外，将这一基本概念拓展到不饱和端炔（烯）化合物与X-H以及X-X(或X-Y)键化合物之间实现C-X(Y)键的选择性交叉偶联，也是构建功能元素有机化合物的重要方法。由于早期制备此类化合物多采用贵金属催化的方法，通过p区非金属元素的调控实现此类化合物的选择性合成，包括端炔（烯）的氢元素化及双官能化反应尚未见其他课题组系统报道过，因此，深入系统开展这方面的工作将对基础有机化学和元素有机化学产生较重要的影响。

元素有机化合物在有机合成、材料科学以及药物化学等研究领域具有广泛的应用。本项目以我们采用过渡金属催化构建碳磷（C-P）、碳硫（C-S）键的前期研究成果为基础，进一步开展非金属催化条件下由不饱和炔（烯）高选择性构建碳杂键化合物的新方法研究，实现了诸如路易斯酸、碱以及盐等催化条件下功能元素有机化合物硫（硒）代磷（膦）酸酯、α-烯（烷）基硫（硒）代磷（膦）酸酯以及吲哚-3-硫醚类化合物的高选择性合成。此外，利用廉价易得的P区非金属化合物作为氧化还原介质，也成功实现了包括C-S、C-I、C=O以及S-N键在内的多种碳杂原子键的电化学合成。通过自由基偶联，一系列烯丙基砜、碘代烯基砜、次磺酰胺、全取代磺酰化吡唑以及芳香醛（酮）类化合物也实现了在较温和条件下的高效制备。由于早期制备此类化合物多采用过渡金属催化的方法，通过p区非金属元素的调控实现此类化合物的选择性合成，尚未见其他课题组系统报道过。因此，深入系统开展这方面的工作将对基础有机化学和元素有机化学产生较重要的影响。