亲核有机膦催化的偶氮次甲基亚胺与联烯酯的环加成反应

本项目拟使用亲核有机膦催化剂发展偶氮次甲基亚胺与联烯酯的新型环加成反应以及它们的不对称版本，属于合成有机化学研究的前沿和热点领域之一。基于亲核有机膦催化的环加成反应的反应机制，本项目设计了有机膦催化的偶氮次甲基亚胺与联烯酯之间的[3+2]、[3+3]、[4+3]和[3+2+3]-环加成反应，前期研究已完成了各类环加成反应的初探工作。在此基础上，拟解决以下两个问题：一、利用便宜易得的有机膦催化剂发展几类新型的环加成反应，尤其是[3+3]、[4+3]和[3+2+3]-环加成反应。尽管目前[3+2]和[4+2]-环加成反应已经有很多，但是有关有机膦催化的联烯参与的[3+3]和[4+3]-环加成反应分别只有一例,有机膦催化的联烯的[3+2+3]环加成反应未见报道。二、在合成的环加成产物中存在手性中心，因此使用手性有机膦发展不对称催化的环加成反应将是本项目的另一个核心任务。

在新农药创制中，先导结构和靶标分子的发现是关键和核心环节。发现先导化合物，一般需要对大量化合物进行筛选，因此在发现先导化合物的研究中，结构新颖、具有多样性的化合物库是高度需求的。先导化合物一般应具有新颖的化学结构，并有衍生化和改变结构的发展潜力。要合成具有新颖结构的化合物，就需要使用新的合成方法学和合成策略。因此，有机合成方法学的研究在支撑新农药发展的众多学科中扮演着关键角色，占有重要地位，与农药学学科的发展有着极为密切的关系，其发展将为新农药的研究和开发提供基础理论和技术方面的支持。. 目前，在国内外的农药研究与开发中，由于杂环化合物具有选择性好、活性高、用量少、毒性低以及在有害生物生理生化反应中的特异性等特性，它们已成为农药研究的主要目标，是农药领域研究的热点和重点。鉴于杂环化合物在农药分子及生物活性分子中的重要地位，发展高选择性、经济、高效的杂环化合物的合成方法学，提供简单易行的合成杂环分子的合成方法对开展新农药创制具有重大意义。. 本研究组的研究以新农药创制为导向，以基于两性离子（偶极子）的环加成及环化反应为主要研究内容，发展高选择性、经济、高效的杂环化合物的合成方法学，为杂环分子的合成提供简洁、高效途径。在国家自然基金的资助下，经历四年的坚持探索，本课题主要取得了如下成果：1) 发展了原位生成的两性离子与稳定的两性离子的环加成反应，实现了从简单化合物出发，经有机催化剂活化，原位生成两性离子活性中间体，然后与另一种稳定的两性离子进行分步环加成反应，关环得到具有新型骨架结构的杂环化合物，为合成多种杂环化合物提供了简洁、高效途径；2）以Lewis碱与贫电联烯、烯或炔加成原位生成的两性离子为反应活性中间体，探索了一些贫电联烯、烯或炔与环状亚胺或氮杂环丙烷的环加成反应，成功发展了一些新的Lewis碱催化的环加成反应，用来合成具有新型骨架的杂环化合物；3）发展了几种新的偶极子与联烯的热环加成反应，可方便地合成新型杂环化合物，用来构建杂环化合物库。. 基于上述研究工作，共发表SCI论文 17 篇，其中包括 J. Am. Chem. Soc. (2 篇)、Chem. Eur. J. (1 篇)、Adv. Synth. Catal. (1 篇) 等期刊，获得中国发明专利 3 项。截止至2015年底，还有4项工作刚刚完成，正在撰稿中。