辅基诱导的羧酸α或β位不对称Csp3-H活化反应

Carbon-hydrogen (C-H) bond activation is a leading field of organic synthetic chemistry. C-H bonds are characterized by high bond dissociation energies. Thus, many of the C-H activation reactions developed to date require high reaction temperatures and harsh reaction conditions, both of which are detrimental to stereo-recognition during C-H cleavage. Although great progress has been achieved in the enantioselective C–H activation, the reactions, which can proceed in the enantioselective version, are still limited. Based on research experiences in the area and the preliminary experimental results, we are aimed to study the C–H activation reactions which are not readily accessible to asymmetric catalytic version. We plan to synthesize a series of acid derivatives based on chiral auxiliaries and apply them in asymmetric α or β Csp3-H activation of acids. The stereo control of different auxiliaries will be studied and new asymmetric C–H activation reactions will be developed. Application of these new protocols will lead the asymmetric synthesis of Plavix and Ritalin. If target is realized, the scope of asymmetric C–H activation reactions will be extended. Additionally, it will provide supplements and experiences for the asymmetric catalytic C–H activation.

C-H键活化是有机合成化学的前沿领域之一。由于碳氢键具有较高的解离能，因而迄今为止的很多C-H键活化反应都需要在较高的温度和苛刻的条件下进行。而这两点均不利于其不对称反应的实现。因此，虽然人们在不对称C-H活化领域取得了很多成果，但是能够成功实现立体选择性的C-H活化反应的体系还很有限。基于申请人的研究经验及相关的前期实验结果，申请人针对不对称催化C-H活化不易进行的反应进行研究，拟合成一系列含有手性辅基的羧酸类衍生物，并将这些手性底物用于羧酸α或β位不对称Csp3-H活化反应中，研究不同手性辅基对反应立体化学的控制能力，从而开发新的不对称碳氢活化反应，并将这些反应用于药物波立维和利他林的不对称合成。该项目研究目标如能实现，将拓展不对称C-H活化反应的应用范围，对不对称催化C-H活化做出的补充，并为相关的不对称催化C-H活化研究积累经验和条件。

C-H键活化是有机合成化学的前沿领域之一。由于碳氢键具有较高的解离能，因而迄今为止的很多C-H键活化反应都需要在较高的温度和苛刻的条件下进行。而这两点均不利于其不对称反应的实现。因此，虽然人们在不对称C-H活化领域取得了很多成果，但是能够成功实现立体选择性的C-H活化反应的体系还很有限。..基于这种情况，我们采用了一系列手性醇和Evans辅基，合成了一系列手性羧酸衍生物，并将这些手性底物用于羧酸α位不对称Csp3-H活化反应中。在这些手性辅基基础上，我们实行了药物波立维和利他林的不对称合成。..针对β位不对称Csp3-H活化反应，我们发现上述手性羧酸效果并不好。为此，我们采用了近年来兴起的临时辅基(Transient Directing Group)策略，对于酮的β-C-H芳基化取得了一定的手性催化效果。..通过对临时辅基策略的进一步研究，我们发现将辅基改换为适当的含氧配体不仅能够加速C-H活化的反应速度，而且能够提高羰基化合物的β-C-H芳基化催化过程的对映体选择性。这一结果揭开新型不对称催化C-H活化反应的一角，为我们接下来研究不对称催化C-H活化反应提供了基础。