金属铜催化的C(sp3)-H键活化反应研究

As we all know, C-H bond is the most simple and common functional group among the organic compounds. The chemical synthesis based on C-H bond activation is the most economical,simple and efficient method, which can not only simplify the materials, shorten the process of reaction, but also make much more target products those were difficult to get by conventional methods. Based on the characteristics of earth-abundance, low cost and low toxicity, the copper catalyzed C-H activation has gradually attracted more and more attentions. Recently, with the development of different directing groups, copper promoted C(sp2)-H activation reactions has made great breakthrough, however, the examples of C(sp3)-H bond activation reactions still remain rare. This project aims to realize a series of transformation from different types of C(sp3)-H bond to C-C and C-X(heteroatom) bonds. In addition, to accomplish the asymmetric C(sp3)-H bond activation reaction will be next goal, which will help us to understand the reaction mechanism and provide a theoretical basis for further design of novel reaction.

C-H 键是有机化合物中最简单、最常见的官能团，基于 C-H 键活化策略的化学合成可以简化原料、缩短反应流程，能够实现常规方法难以制备的目标产物，是最经济、 最简洁、最高效的途径。基于储量丰富、廉价、毒性小等特点，金属铜催化的C-H键活化逐渐成为了国际上的一大热点。近年来随着不同类型的导向基团的发展，铜促进的C(sp2)-H键活化研究取得了巨大的突破，但是对于C(sp3)-H键活化反应的研究还非常的少。本项目就是围绕金属铜作为催化剂，采用导向的策略来实现不同类型底物的一系列由C(sp3)-H键到C(sp3)-C键和C(sp3)-X（X为杂原子）键的转化；通过手性配体的调控实现金属铜催化的不对称C(sp3)-H键活化，从而对其反应机理进行深入研究，以揭示铜在整个催化循环过程中的变化，为进一步设计新颖的反应提供理论依据。

C-H 键是有机化合物中最简单、最常见的官能团，基于 C-H 键活化策略的化学合成可以简化原料、缩短反应流程，能够实现常规方法难以制备的目标产物，是最经济、 最简洁、最高效的途径。基于储量丰富、廉价、毒性小等特点，金属铜催化的C-H键活化逐渐成为了国际上的一大热点。近年来随着不同类型的导向基团的发展，铜促进的C(sp2)-H键活化研究取得了巨大的突破，但是对于C(sp3)-H键活化反应的研究还非常的少。本项目通过导向基团的合理设计和催化体系调控，在铜参与的系列C–H键活化和官能团化方面，取得了一定的研究成果；具体分为发展了一类新型伯胺化试剂，实现了铜催化的伯胺化反应；在手性导向基团的作用下，实现了非对映选择性硫醚化反应；发展了一类新型导向基团草酰胺；同时铑催化下，通过C-H键活合成了一系列螺环骨架分子； 在另一部分C-C键活化方面，也完成了芳酮和烯酮的一系列官能团转化。一共发表SCI论文29篇， 其中1 篇JACS Au.，2 篇Angew. Chem. Int. Ed.，2篇ACS Catal.，1 篇Chem. Sci., 10 篇Org.Lett 等。