六氢苯并咪唑盐及其衍生物的新反应与有机合成新方法研究

有机合成新反应及新方法的研究一直是有机化学研究的重要内容。本课题组曾发现并提出苯并咪唑盐作为四氢叶酸辅酶模型与格利雅试剂的加成反应以及通过该反应实现的醛、酮化合物的仿生合成新方法。本项目拟在课题组苯并咪唑化学研究工作的基础上，提出六氢苯并咪唑系列3个仿生合成新反应（六氢苯并咪唑盐与亲核试剂的加成反应，六氢苯并咪唑的还原-水解反应，六氢苯并咪唑烷参与的Mannich反应），并通过这些新反应提出β-羰基化合物、龙葵醛及其衍生物、二醛、对称长链二酮、类麝香大环酮、大环二酮、大环四酮和Mannich碱8类46种化合物简便的合成新方法。与苯并咪唑比较，六氢苯并咪唑分子结构中无苯环存在，且无咪唑啉环与苯环的大π键共轭效应和刚性共平面性，使其表现出更具独特的反应性。本项目拟研究的这些新反应和合成新方法均未见文献报道，对此成功的研究将对有机化学的基础研究具有重要意义，并具有广阔的应用前景。

本研究项目是在本课题组苯并咪唑化学研究的基础上，系统探索了六氢苯并咪唑类化合物作为四氢叶酸辅酶新模型的反应研究，提出在Cu、Co/S体系诱导催化下模型物六氢苯并咪唑、2-咪唑啉、2-噁嗪、2-噻唑啉、2-噁唑啉等系列化合物的合成新方法，C=N键的架构及其诱导下的C=C/π键形成探索，研究了类六氢苯并咪唑化合物在金属催化CO/CO2羰基化反应和离子液体辅助催化方面的应用。项目研究进一步延伸拓展，提出类六氢苯并咪唑模型物杂环结构功能团化可控的新型光敏荧光探针分子的设计与合成，对其识别性能及生物环境应用进行了系统研究，并通过基于DFT和BS理论的优化计算对探针的识别机理及其识别行为进行了理论模拟。本项目的研究不仅对有机化学的基础研究具有重要意义，更具广阔的应用前景。