基于铑催化C-H活化构建大环内酰胺化合物的合成方法研究

项目名称： 基于铑催化C-H活化构建大环内酰胺化合物的合成方法研究

项目编号： No.21302200

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨亚玺

作者单位： 中国科学院上海药物研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 近年来，过渡金属催化的C-H键活化方法学研究取得了极大进展。但醛基C-H键的活化研究却相对较少，也极具挑战性，目前仅局限于构筑新的C-C键而生成酮的衍生物。本课题组近期研究发现利用定位基团，在Rh(III)催化剂作用下对醛C(sp2)-H键进行活化，首次实现从醛C(sp2)-H键到C(sp2)-N（杂）键的转化。该反应无需加入任何氧化剂、碱和加成物，在中性、温和的条件下直接完成从醛到酰胺的合成，唯一副产物是氮气，符合绿色化学要求。由此，本项目将深入展开此方法学研究及其应用推广，深入研究该类反应的底物适应性和反应活性，发展一种分子间以及分子内从醛直接转化为酰胺的新方法。更为重要的是，我们将发展一种环境友好的、高效的大环内酰胺类化合物的合成方法，弥补目前已有合成方法的缺陷，从而为大环内酰胺类化合物的合成应用奠定良好的基础。总之，本研究项目具有明显原创性和探索性，具有较强的理论意义和应用潜力。

中文关键词： C-H键活化；三价铑；催化；；

英文摘要： Transition-metal-catalyzed functionalizations of unactivated C-H bonds have in recent years attracted significant interest. In sharp contrast to arene C-H bonds, the selective functionalization of aldehyde C-H bonds is much more challenging, and as of yet limited to coupling with alkenes and alkynes, forming new C-C bonds. Recently, we have developed the first example of a Rh(III)-catalyzed direct C-N bond formation after a chelation-assisted aldehyde C-H bond activation, using sulfonyl, aryl and alkyl azides as an amino source in the presence of air. This waste free amide bond forming reaction proceeds in the absence of external oxidants and any additives under mild and neutral reaction conditions with high functional group tolerance. Nitrogen gas is released as the single byproduct, thus offering an environmentally benign method of amide synthesis that can be readily scaled-up. On this basis, we will carry out a comprehensive investigation into this methodology and examine the substrate scope, functional tolerance and reaction activity, thus developing a new method for intermolecular or intramolecular amide synthesis. This project may provide a new direction for direct C-N bond formation from aldehyde C-H bond activation in an efficient and clean manner. More importantly, it will afford an efficient and enviro

英文关键词： C-H bond activation；Rhodium(III)；Catalyze；；