基于MBH醇或衍生物的不对称环化反应研究

The Morita-Baylis-Hillman(MBH) alcohols or their derivative are highly functionalized compounds, and much attention has been focused on their catalytic asymmetric transformations. Recently great progress has been made in asymmetric allylic alkylation reactions with MBH derivatives, while the regioselective annulation reactions via in situ generated allylic ylides has been less developed. We will select a variety of electrophilic 1-azadienes or 1,3-dipole systems, and investigate some novel asymmetric [3+2], [3+4] or [3+3] annulation reactions with MBH derivatives especially from activated ketones. We also try to establish a dearomatic annulation mode of some arenes or heteroarenes through aza-o-quinodimethane intermediates. In addition, we will explore the unprecedented α',γ-regioselective asymmetric [5+3] annulation reactions with MBH alcohols of 2-cyclopentenone via aminocatalysis.

Morita-Baylis-Hillman(MBH)醇或其衍生物因具有多官能团性，其不对称催化转化研究受到合成化学家的广泛关注。有机路易斯碱催化MBH衍生物的不对称烯丙基烷基化反应近年来取得很大的进展，但通过原位生成亲核性烯丙基ylide进行环化反应的相关报道进展较为缓慢，区域选择性也多局限于远端的γ-位。本项目拟选择并设计系列合适的缺电子1-氮杂二烯、1,3-偶极子等亲电或两亲体系，重点与由活化酮类产生的MBH衍生物进行多种新颖的不对称[3+2]、[3+4]或[3+3]等环化反应，进一步发展和拓展Lewis碱催化MBH衍生物的不对称转化应用范围，并同时建立多类芳香化合物通过原位生成aza-o-quinodimethane类中间体开展新的不对称去芳香化环化反应模式。本项目也将探索基于环戊烯酮衍生MBH醇在有机胺催化下进行多种新颖的α',γ-区域选择性的不对称[5+3]环化反应。

Morita-Baylis-Hillman(MBH)衍生物可在Lewis碱催化下发生多种类型的不对称转化，包括不对称烯丙基烷基化反应以及经烯丙基ylide途径的环化反应，但后者的区域选择性多局限于γ-位。在本项目资助下，我们系统考察了Lewis碱活化MBH衍生物形成3C单元的ylide，进而实现的多种类型的不对称环化反应，特别是拓展了γ-区域选择性的局限，成功实现多类α-区域选择性的不对称环化反应，并通过改变催化条件及底物结构，能够实现不同区域选择性、反应类型以及非对映选择性的调控，并结合DFT计算阐明了反应机理。另外，本项目也发展了环状MBH醇的不对称[5+3]环化反应。在此基础上，我们还深入探索和进一步发展了Lewis碱基于MBH及Rauhut-Currier（RC）反应的新反应模式以及MBH加成产物的非环化反应途径等。另一方面，我们也发展了Lewis碱与胺、金属结合的协同催化体系，实现了更具挑战性的不对称[4+3]、[3+3]环化反应以及一些新颖的反应，促进了MBH加成产物转化及Lewis碱催化的发展。我们在包括Angew. Chem. Int. Ed.、ACS catal.、Org. Lett.等在内的国内外期刊上发表与本研究相关的论文20篇，相关总结受邀在Chem. Rec.发表，并在Chem. Soc. Rev.撰写可调控的多样性合成相关综述。