过渡金属/氮杂环卡宾双催化下脂肪醛的β位选择性官能化

It is still a challenge to realize the β-selective functionalization of aliphatic aldehydes because of the inertness β-position. The project proposed here isfocused on developing new dual catalytic systems composed of NHCs and transition metal which can be used on the β-selective arylation, alkenylation, alkynylation, trifluoromethylation, halogenation, ammoniation of aldehydes. Moreover, thestereoselective introduction of a functional group at β-position could also be achieved via the dual catalysis of transition metal and chiral NHCs. The proposal will also explore the reaction mechanism to research the compatibility of NHCs and metals in the same reaction system, investigating the impact of NHCs and metals on the β-selective functionalization reactions. The implementation of this project will afford the effective strategies and establish synthetic methods for the β-selective functionalization of aldehydes.

脂肪醛的β位，由于其惰性，难以官能化，因此，实现脂肪醛的β位选择性官能化是一个挑战。本项目拟设计NHCs与过渡金属组合的双催化体系，用于脂肪醛的β位的芳基化、烯基化、炔基化、三氟甲基化、卤化、氨化等，通过手性NHCs与过渡金属的组合催化，实现脂肪醛β位立体选择性官能化。研究其反应的机理，探究NHCs和金属在同一反应体系中的兼容性，考察NHCs和金属对脂肪醛β官能化反应的影响。本课题的实施将为脂肪醛β官能化提供有效的合成策略，建立脂肪醛β官能化的合成方法。

通过过渡金属催化的C-H活化实现C-C的高效生成是当前有机合成领域的重要研究内容之一，本项目旨在开发对脂肪醛进行官能化的新型有效方法。在项目实施过程中，尝试过大量NHCs和过渡金属交叉组合进行脂肪醛参与的催化反应实验之后，没有获得有效的组合方式并得到目标产物。但在研究过程中，我们发现了Pd(II)、Cu(I)和 Cu(II)催化的一些重要偶联反应，其中通过Pd(II)催化进行了芳醛和芳烃的脱氢交叉偶联合成 9-芴酮衍生物，8-甲基喹啉的苄位的芳基化/氧化合成8-苯甲酰基喹啉衍生物，醇羟基导向的苯乙醇及其衍生物的邻位C(sp2)-H键芳基化；Cu(I)催化实现了2-烷基吡啶的苄位酰氧基化，通过C-N 和 C-S的乌尔曼交叉偶联反应合成二苯并[b,f]咪唑[1,2-d][1,4]硫氮杂卓，含有Benzodithiole， Benzothiaselenole和 Dibenzodithiocine 骨架有机物的合成；Cu(II)催化下2-芳基吡啶邻位C-O键构建:一锅法合成N,O-双齿有机硼化。另外还发现了盐酸催化的Friedel-Crafts 烷基化反应有效合成6-苄基-2-芳基噻唑[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物。目前已经完成八个研究课题的工作，其中六个研究结果已经发表，余下两个工作正在整理投稿中。同时作为我们项目的原有研究目标仍然是我们研究工作的一个重要部分，课题组一直在设计并尝试新的策略希望能够最终实现我们原有的研究计划。