路易斯酸催化和光促氧化还原催化的协同体系研究

The cooperative catalysis comprising of two or more than two catalytic enties provides a new and efficient approach to construction of enantioenriched compounds and complex scaffolds, and has attracted a great of research interests into this field. Recently, the renaissance of visible-light-induced photoredox catalysis has provided a new powerful platform for the development of new "cooperative catalysis" modes and reaction design.In this project, we will focus on the development of new strategies for synthesis of biologically active chiral compounds by rational combining of visible-light-induced photoredox catalysis and Lewis acid catalysis, mainly including: 1) intramolecular cyclization of β,γ-unsaturated hydrazones; 2) intermolecular addition/cyclization cascade of carbon radical with β,γ-unsaturated hydrazones; 3) catalytic asymmetric addition/cyclization cascade of N-cation radical with β,γ-unsaturated hydrazones; 4) thiyl radical-based addition/cyclization cascade; 5) catalytic asymmetric addition of carbon radical to aldehyde-derived hydrazones; 6) mechanistic studies on the cooperative catalytic modes between visible-light-induced photoredox catalysis and Lewis acid catalysis. By executing this prject, we will try to develop several efficient cooperative catalytic systems comprising of visible-light photocatalysts and Lewis acids, and therefore to provide some new strategies and concepts for the "green" synthesis of diversely functionalized enantioenriched carbo- and heterocycles in an highly stereoselectivce manner. Hopefully,the execution of this proposal will also stimulate the further advances of enantioselective visible-light-induced photoredox catalysis in our country.

利用两种或两种以上催化剂或催化模式的协同催化策略为手性分子和复杂分子骨架的高效、高选择性构健提供了一个新的方法，已经成为现代有机化学领域的一个研究热点。近年来重新兴起的可见光促进的光氧化还原催化为发展新的协同催化模式和反应提供了一个新的平台。本项目拟将深入探索路易斯酸催化和可见光促进光氧化还原催化的协同作用模式，为合成官能团和立体化学丰富和具有生物活性分子提供新的方法。重点研究：1）β,γ-不饱和腙的立体选择性分子内环化反应；2）碳自由基与β,γ-不饱和腙的立体选择性的分子间加成/环化反应；3）氮正离子自由基与β,γ-不饱和腙的立体选择性加成/环化反应；4）硫自由基参与的立体选择性加成/环化反应；5）烷基自由基对醛腙的立体选择性加成反应；6）机理研究和反应设计，指导后续协同催化体系开发和新反应研究。希望通过本项目的实施进一步推动我国在可见光促进的不对称催化领域的发展。

利用两种或两种以上催化剂或催化模式的协同催化策略为手性分子和复杂分子骨架的高效、高选择性构健提供了一个新的方法，已经成为现代有机化学领域的一个研究热点。近年来重新兴起的可见光促进的光氧化还原催化为发展新的协同催化模式和反应提供了一个新的平台。. 在本项目支持下，我们围绕“基于两种或两种以上催化剂或催化模式的协同催化策略”这一既定的主题，主要开展了以下几个方面的研究内容：可见光促进的烯基腙和酰胺的自由基三氟甲基化/环化串联反应；基于烯基腙的可见光促进的氮自由基环化反应；氮杂邻亚甲基苯醌的催化产生策略，发展氮杂邻亚甲基苯醌的环化反应；可见光驱动的亚胺氮自由基介导的C-C单键裂解/官能化反应；新型手性P,S-配体/铜催化的氮杂亚胺叶立德异构化/环化反应。. 在开展本项目计划的同时，还开发了光促进的自由基偶联反应体系。这些新开发的催化体系和概念为后续进一步深入研究奠定了良好的工作基础。. 在该项目资助下，项目研究成果发表了45篇SCI论文，其中通讯或共同通讯作者论文为39篇。其中包括如Angew. Chem. Int. Ed. (6篇)，Nat. Commun. (1篇)，Acc. Chem. Res. (1篇)，在Synthesis, Chem. Rev.和Chem. Soc. Rev.上发表综述论文3篇。并获3项中国发明专利授权。