铁催化有机镁试剂参与的烯烃双官能化反应研究

Because of their inexpensive price, easy to obtain and more functional transformation performance, reactions with olefin involved play a very important role in the development of organic synthesis. The difunctionalization of olefins is one of the most efficient methods for the construction of alkyl compounds containing ortho functional bifunctional groups, It can synthesize multisite compounds in one step, and has very high step economy. It has become a hot research topic for chemists in recent years. The key point of this project is to develop a series of cheap metal iron catalyzed olefin difunctional reactions involving organic magnesium reagents. The functional group moiety of organic magnesium reagents will be introduced into the structure of olefin difunctional products so as to meet the requirements of atomic economy. In addition, by making full use of directing strategy, auxiliary groups will be introduced to stabilize the formed Heck C(sp3)-Fe intermediates during the reaction process, and this intermediates could be used for further transformation. Our goal is to explore the application of this strategy in the difunctional reaction of olefins, expecting to develop a new batch reaction catalyzed by iron, such as hydroarylation, diarylation, aryl-amination, aryl-oxidation and aryl-sulfunation and so on, hopefully to establish a system of iron catalyzed olefins difunctionalization with organic magnesium reagents.

烯烃类化合物价格比较便宜，容易获得，而且还能进行较多的官能团转化，因此，烯烃参与的反应在有机合成的发展中有着极为重要的地位。烯烃的双官能化反应是构建含邻位双官能团类烷基化合物最为高效的方法之一，其可以一步合成多位点化合物，具有非常高的步骤经济性，成为了近年来化学工作者所关注的一个研究热点。本项目研究的重点是发展一系列廉价金属铁催化的、有机镁试剂参与的烯烃双官能化反应，将有机镁试剂的官能团部分引入到烯烃双官能化产物结构中，满足原子经济性要求。另外，通过充分运用导向策略，引入辅助基团来稳定反应过程中形成的Heck C(sp3)–Fe中间体，并利用该中间体发生进一步的转化，探讨这一策略在烯烃双官能化反应中的应用，有望发展一批铁催化的新反应，如氢芳基化反应、双芳基化反应、芳胺化反应、芳氧化反应和芳硫化反应等，希望建立一个有机镁试剂参与的铁催化烯烃双官能化体系。

烯烃的双官能化反应是构建含邻位双官能团类烷基化合物最为高效的方法之一，其可以一步合成多位点化合物，具有非常高的步骤经济性，成为了近年来化学工作者所关注的一个研究热点。本项目围绕铁催化有机镁试剂参与的烯烃双官能化反应研究开展工作，通过制备各种烯烃底物，对烯烃的氢芳基化反应、双芳基化反应等进行探索，通过催化剂、配体、添加剂、溶剂、温度、时间等反应条件的筛选，确定实现该系列反应的最佳条件，以进行底物拓展，考查该反应的普适性，最后进行机理讨论与药物中间体的合成应用。同时，对于药物中间体苯并三氮唑、喹啉及吲哚衍生物的高效合成，也进行了探索。主要内容如下：.（1）制备了以8-氨基喹啉为导向基团的非活化烯烃底物，探索铁催化条件下烯烃的氢芳基化反应、双芳基化反应。.（2）合成了多个苯并呋喃产物，探索了铁催化分子内烯烃的氢芳基化反应、双芳基化反应。.（3）实现了N-甲基-N-苯基丙烯酰胺与烷基卤代物之间的反应，得到了双官能团化产物吲哚啉酮衍生物，实现了分子内-分子间烷基-芳基化反应。.（4）制备了一系列多聚稠环化合物-喹啉衍生物的高效合成.（5）实现了钯催化溴代芳基三氮烯的分子内胺化反应，合成了一系列药物中间体苯并三氮唑衍生物。. 本项目取得的基础研究成果，为具备相应骨架的小分子药物中间体的高效合成提供了一种新的方法与思路。