铑催化苯炔参与的惰性C-H 键活化反应研究

苯炔是一种高度活泼的有机小分子，其参与的过渡金属催化反应随着苯炔前体研究的成熟而快速发展，但大都集中在钯、镍催化的反应上。苯炔参与的铑催化反应在文献中尚未报导。本项目拟探索铑催化剂及官能化的烯烃/芳烃和苯炔在反应中的行为，研究它们的结构变化与反应选择性之间的对应关系，并根据得出的规律对结构进行优化以期发展出高效高选择性的反应。这类反应中涉及铑催化剂对底物中惰性C-H键的活化，这种其他金属催化剂难以替代的优势使反应中可选择底物的面更广，原料更容易合成得到。本项目的实施将有助于丰富苯炔参与的过渡金属催化反应，推动苯炔及过渡金属催化化学的发展。

本项目主要探索了过渡金属催化的官能化芳烃和苯炔或末端烯烃所发生的C-H键活化反应。研究了它们的结构与反应选择性之间的对应关系，并根据得出的规律对结构进行优化，发展出了高效高选择性的反应。报道了第一例钯催化苯炔参与的以C-H键活化为起始步骤合成菲啶类化合物的方法。随后我们又研究了铑催化吲哚2-位的烯基化反应，该方法首次以邻羟基或伯氨基苯基为导向官能团，高效高选择性地得到了一系列多取代烯基吲哚产物。这些反应产物可作为优秀的合成子应用于稠杂环的选择性合成上，特别是与炔或烯发生的周环反应。作为苯炔性质研究的延续，本项目探索了苯炔与烯基吲哚的[4+2]环加成反应以及苯炔参与的亲核加成反应，它们都取得了较为理想的结果，为多取代萘并吲哚等稠杂环衍生物的合成提供了快捷，高效的方法。该项目还研究了上述某些产物在抗肿瘤及保护腐蚀方面的应用，得到了较好的结果。这些工作已在国际核心期刊上发表SCI研究论文5篇，另有4篇论文待发表。此外，本项目还研究了手性双功能催化剂催化的不对称合成研究，取得了良好的结果，已有两部分工作整理成文发表在国际著名SCI期刊上。