基于碳－氢键活化的环状化合物合成法研究

以建立高原子利用率或原子经济性环状化合物一步合成法为目的，开展过渡金属配合物、有机小分子催化活化酚、芳炔、芳基乙烯ortho-C-H键，以及炔烃 alpha-C(sp3)-H键及其与炔烃、腈、烯烃等的环化加成反应的研究，建立2H-苯并吡喃二聚体、苯并二吡喃衍生物、喹啉或异喹啉、多取代二氢萘、官能团化环戊烯和四氢蒽衍生物等的新型高原子利用率或原子经济性一步催化合成法；开展催化剂结构、催化反应体系组成与催化反应效率、选择性之间的匹配关系的研究，初步了解催化剂、配体、反应条件的改变对催化反应活性和选择性的变化规律；拓展催化C-H键活化在有机合成化学中的应用基础研究，进一步积累和丰富以不饱和化合物为原料设计原子经济性合成方法学的基础知识。

建立原子经济性有机化合物的合成方法是绿色化学发展的方向之一。本项目以建立高原子利用率或原子经济性环状化合物的一锅合成法为目的，按申请书提出的研究思路和研究内容进行了以下研究工作：(1) 以五羰基氯化铼为催化剂，设计和研究了苯酚和2-甲基-3-丁炔-2-醇的环化加成反应，建立了2,2-二甲基二氢苯并吡喃衍生物的一锅新催化合成反应体系；(2) 设计和研究了钯配合物催化1,3-环己二酮衍生物、末端炔烃和CO三组分的环化羰基化反应，建立了合成3,4,7,8-四氢-3-取代-2H-苯并吡喃-2,5(6H)-二酮衍生物的原子经济性合成法；(3) 研究了卤代铜盐催化芳胺与丙炔醇衍生物的环化加成反应，建立了合成二氢喹啉衍生物的新催化反应体系；(4) 研究了卤代铜盐催化芳基取代1,3-二炔与环状二级胺的环化加成反应，建立了新奇的胺基取代萘环衍生物的有效合成方法；(5) 以氟化氢铵为氮源，在特丁基过氧化物的存在下，研究了钯配合物催化芳醛、芳炔与氟化氢铵三组分的环化反应，建立了三芳基取代吡啶衍生物的高原子利用率合成新反应体系。. 基于本项目工作所建立的环状化合物的合成体系具有：(1) 高原子利用率一锅反应；(2) 反应条件温和；(3) 催化剂廉价、易得等特点。更重要的是，本项目的实施不仅拓展了碳-氢键活化反应在环状化合物合成反应中的应用，而且进一步丰富了基于炔烃为原料设计的原子经济性合成方法学的内容。