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陜西科技大學(xué)姚團(tuán)利教授課題組在有機合成化學(xué)、光催化、金屬有機化學(xué)方面取得系列研究進(jìn)展

來源:陜西科技大學(xué)      2024-03-25
導(dǎo)讀:近日,陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院精細(xì)有機合成團(tuán)隊在有機合成化學(xué)、光催化、金屬有機化學(xué)方面取得系列研究進(jìn)展,在化學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊Organic Letters、Chemical Communications、Organic Chemistry Frontiers發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文,為雜環(huán)化合物合成、光催化合成領(lǐng)域提供了新思路和新方法。



【工作一】:基于芳炔誘導(dǎo)的三組分偶聯(lián)反應(yīng)制備N-芳基(異)喹啉酮類化合物

含氮雜環(huán)作為藥物活性成分中最普遍的結(jié)構(gòu)之一,在藥物化學(xué)和材料科學(xué)中備受關(guān)注。近日,陜西科技大學(xué)姚團(tuán)利教授和北京化工大學(xué)譚嘉靖教授報道一類親電活化-親核取代策略下芳炔誘導(dǎo)的三組分偶聯(lián)反應(yīng),且該反應(yīng)允許在水存在下,從易獲得的鹵代(異)喹啉出發(fā)合成結(jié)構(gòu)多樣的N-芳基(異)喹啉酮類化合物。通過放大合成、產(chǎn)物衍生和其他類型芳炔前體的相應(yīng)轉(zhuǎn)化進(jìn)一步驗證該方法的廣泛適用性。

該項工作以“Access to N?Aryl(Iso)quinolones via Aryne-Induced Three-Component Coupling Reaction”為題發(fā)表在化學(xué)期刊Organic Letters

【文章鏈接】:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.3c04385


工作二】:Zn(OTf)2催化鄰炔基苯甲醛與叔烷基伯胺環(huán)化合成3-氨基茚和順式-1-二氫化氨基茚

茚類結(jié)構(gòu)是天然產(chǎn)物中的核心結(jié)構(gòu)之一,在各種生物活性分子和催化劑中有重要應(yīng)用價值。其中,3-氨基茚是有機合成中有價值且用途廣泛的分子砌塊,因其中片段烯胺是官能團(tuán)化中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊以Zn(OTf)2為催化劑,實現(xiàn)了鄰炔基苯甲醛與叔烷基伯胺的高度區(qū)域選擇性和化學(xué)選擇性環(huán)碳胺化反應(yīng),得到了具有不同取代模式的3-氨基茚及順式-1-二氫化氨基茚。該方法產(chǎn)率較高,具有良好的底物普適性、高非對映選擇性。該項工作以“Synthesis of 3-aminoindenes and cis-1-aminoindanes by Zn(OTf)2-catalyzed cyclization of o-alkynylbenzaldehydes with tertiary alkyl primary amines” 為題發(fā)表在化學(xué)期刊Chemical Communications。

【文章鏈接】:https://doi.org/10.1039/D3CC04180H


工作三鈀催化的串聯(lián)環(huán)化/烯醇分子內(nèi)氧化還原接力Heck芳基化:2-(羥基烯基)磺酰苯胺合成四氫-β-咔啉

多環(huán)吲哚中,四氫-β-咔啉(THBC)既廣泛存在于具有重要生物活性的天然吲哚生物堿中,又是藥物合成領(lǐng)域中舉足輕重的優(yōu)勢骨架,因此高效構(gòu)建該類骨架具有重要研究意義。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊以2-(羥基烯基炔基)磺酰苯胺為原料,在鈀催化體系中,經(jīng)由炔烴親電環(huán)化與烯醇分子內(nèi)氧化還原接力Heck芳基化反應(yīng)合成了四氫-β-咔啉及其他多環(huán)吲哚。這種方法可以通過一步反應(yīng)同時構(gòu)建兩個環(huán)和一個遠(yuǎn)端羰基,為進(jìn)一步的精細(xì)合成提供了更廣泛的應(yīng)用。該工作以Palladium-catalyzed cascade cyclization/ intramolecular redox-relay Heck arylation of alkenols: access to tetrahydro-β-carbolines from 2-(hydroxyalkenynyl)sulfonanilides” 為題發(fā)表在化學(xué)期刊Organic Chemistry Frontiers

【文章鏈接】:https://doi.org/10.1039/D3QO00620D


【工作四】:高位置選擇性、高非對映選擇性的在鈀催化下,經(jīng)由 [3+3]烯丙基環(huán)化反應(yīng)合成6,7-二氫-4H-呋喃并[3,4-c]吡喃衍生物

3,4-稠合呋喃廣泛存在于具有生物活性的天然產(chǎn)物和重要的藥物中,它們也被用作合成復(fù)雜雜環(huán)的多功能分子砌塊和合成天然產(chǎn)物的關(guān)鍵中間體。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊以2-丁烯-1,4-二醇和2-(1-炔基)-2--1-酮為原料,Pd催化下,經(jīng)由[3+3]串聯(lián)雜環(huán)/交叉偶聯(lián)的方法,高效合成了6,7-2H-4H-呋喃并[3,4-c]吡喃衍生物。該方法條件溫和,具有較高的區(qū)域選擇性和非對映選擇性。該工作以Highly Regio- and Diastereoselective Synthesis of 6,7- Dihydro4Hfuro[3,4c]pyran Derivatives through Pd-Catalyzed Formal (3 + 3) Allylic Cycloaddition of 2Butene-1,4-diols with 2(1- Alkynyl)-2-alken-1-ones 為題發(fā)表在化學(xué)期刊Organic Letters

【文章鏈接】:https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c00089


工作五可見光催化經(jīng)由環(huán)丙胺與2-烯丙基芳基異腈環(huán)化加成合成3-氨基四氫-1H-咔唑

環(huán)丙胺在通過單電子轉(zhuǎn)移(SET)氧化為胺基陽離子時,可發(fā)生不可逆開環(huán)生成雙離子自由基陽離子中間體。因此,它們應(yīng)用于可見光光氧化還原催化[3+2]環(huán)加成。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊張曉斐老師報道了一種可見光誘導(dǎo)的2-烯丙基芳基異腈與環(huán)丙胺之間的環(huán)加成反應(yīng)。該級聯(lián)自由基反應(yīng)構(gòu)建了兩個新的C-C鍵和兩個環(huán),得到了具有高原子經(jīng)濟(jì)性的3-氨基四氫- 1H -咔唑。它是一系列候選藥物和生物活性天然吲哚生物堿的特殊結(jié)構(gòu)支架。該工作以Synthesis of 3-aminotetrahydro-1H-carbazols by visible-light photocatalyzed cycloaddition of cyclopropylanilines with 2-alkenylarylisocyanides 為題發(fā)表在化學(xué)期刊Chemical Communications。

【文章鏈接】:https://doi.org/10.1039/D3CC04674E


工作六RuII)催化苯甲醛與碘?;镌隍陷o助下的脫羰基烷基化和環(huán)化反應(yīng)

二苯并[b,d]呋喃和咔唑酮是在大量生物堿、藥物和天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)的特殊結(jié)構(gòu)基序,具有顯著的生物學(xué)特性,包括抗真菌、抗菌、抗藻、抗結(jié)核和抑制HIV蛋白酶活性。然而,現(xiàn)有的方法通常存在合成步驟多、反應(yīng)條件苛刻、選擇性差和底物范圍有限的問題。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊李翔老師研究了Ru(II)催化水楊酸醛和2-氨基苯醛與碘?;锏拿擊释榛铜h(huán)化反應(yīng),合成了二苯并[b,d]呋喃和無氮咔唑酮。反應(yīng)能夠在溫和的條件下進(jìn)行,催化劑負(fù)荷低,底物相容性廣。羥基和游離氨基是有效的導(dǎo)向基團(tuán),在廉價的Ru(Il)催化劑下,使醛C-H鍵活化和隨后的脫羰基化和環(huán)化成為可能。

該項工作以“Ru(II)-Catalyzed Decarbonylative Alkylation and Annulations of

Benzaldehydes with Iodonium Ylides under Chelation Assistance”為題發(fā)表在化學(xué)期刊Organic Letters。

【文章鏈接】: https://doi.org/10.1021/acs.orglett.2c01843

工作七Rh(III)催化苯甲酰胺與烯基碳酸酯[4 + 1]環(huán)化合成異吲哚酮


異吲哚酮類藥物是生物堿、藥物和天然產(chǎn)物中常見的分子骨架。近年來,人們對異吲哚酮類化合物的合成進(jìn)行了大量的研究,但這些方法通常受到苛刻的條件、底物的預(yù)功能化和底物范圍的限制。姚團(tuán)利教授團(tuán)隊李翔老師采用Rh(III)催化的C?H鍵活化和苯甲酰胺與烯基碳酸酯的[4 + 1]環(huán)化反應(yīng)合成了異吲哚酮。該反應(yīng)在無氧化劑和無銀條件下進(jìn)行順利,具有高區(qū)域選擇性,并表現(xiàn)出廣泛的底物范圍和包括一些生物活性物質(zhì)在內(nèi)官能團(tuán)耐受性。放大反應(yīng)和產(chǎn)品的衍生化進(jìn)一步證明了這種轉(zhuǎn)化的潛在合成效用。

該項工作以Rh(III)-Catalyzed [4 + 1] Annulation of Benzamides with Vinyl Cyclic Carbonates for the Synthesis of Isoindolinones為題發(fā)表在化學(xué)期刊Organic Letters

【文章鏈接】:https://doi.org/10.1021/acs.orglett.3c03899


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