设为首页 | 加入收藏 | CHINESE | ENGLISH
首页
实验室简介
实验室研究内容
学术带头人简介
学术委员会
研究成果
开放课题
主要仪器设备
开放交流与运行管理
最新动态
高层次人才招聘
研/究/成/果
自由基反应的选择性控制是有机化学的难点和热点之一。本课题组自1999年成立以来,在国内率先开展导向有机合成的自由基环合反应研究。主要研究内容可以分为以下三个部分:
1)系统地开展了α–羰基自由基环合反应的实验和理论计算研究。α–羰基自由基环合反应在合成内酯、内酰胺及环酮类化合物中有着重要的潜力。我们的研究表明,路易斯酸可以较好地催化促进 a酯基和 a酰胺基自由基的环合反应。结果表明,a酯基自由基可以高区域选择性地进行 8-endo 环合反应和高立体选择性地进行 6-exo 环合反应。而对a酰胺基自由基而言,其 7-exo/8-endo 环合的区域选择性受底物结构的控制。通过对环合过渡态的理论计算对上述实验结果有了进一步的认识。在此基础上,我们首次成功实现了高区域和立体选择性的 8-endo 环合反应,使其成为八元环内酰胺及其衍生物的重要合成方法。
在研究过程中意外地发现,自由基的分子间低聚反应所形成的低聚物的混合物可以较好地转化成单一的内酯或内酰胺类产物,由此提出了解低聚(Deoligomerization)”这一新概念,为自由基反应在有机合成中的应用开辟了一条新思路。通过对低聚物结构特点的进一步考察,发现与小分子类似物相比,低聚物有着自我保护的特点,因此应用于有机合成中时,更为原子经济。
2)比较系统地开展了酰胺氮自由基环合反应研究。我们将理论计算与实验相结合,对酰胺氮自由基反应活性控制及其环合反应的化学和区域选择性进行了深入的研究。研究发现,酰胺氮上的取代基对氮自由基1,5-氢迁移反应与环合反应的竞争起着关键的调控作用,伯酰胺氮自由基更倾向进行环合反应。我们进而发现,当双键连有杂原子取代基(卤原子、烷氧基、烷硫基)时,酰胺氮自由基高效地进行区域专一性的环合反应。我们因此首次提出,杂原子取代基除有位阻效应和稳定自由基效应外,还具有第三种效应,即与氮自由基的孤对电子互斥效应,这一效应大大提高了酰胺氮自由基环合反应的区域选择性。我们进一步将这一结论推广到磺酰胺和伯胺氮自由基环合反应中,得到了满意的验证。上述研究很好地推动了氮自由基化学的发展,为其在有机合成中的应用奠定了坚实基础。更为重要的是,孤对电子互斥效应控制反应选择性这一新观点的提出,将为其它类型自由基反应选择性控制提供了一个新思路。
3)利用自由基环合反应策略应用于复杂天然产物的全合成中,取得了积极的成果。例如,以二碘化钐诱导的自由基环合反应为关键步骤,成功实现了天然产物Laurentristich-4-ol 的首次全合成,并对其结构进行了修正。以酰胺氮自由基环合反应为关键步骤进行喜树碱的全合成工作也在积极开展中。
通过这些年来的努力,将自由基方法学(包括原子转移和电子转移)研究与理论计算和天然产物合成三者有机结合,形成了一支完整且结构合理的自由基化学研究团队,为今后的工作开展奠定了雄厚的基础。
2003年以来,已发表学术论文25篇,包括:J. Am. Chem. Soc. 1篇,Chem. Commun. 1篇,Org. Lett. 6篇,J. Org. Chem. 10篇,Organometallics 2篇,Tetrahedron Lett. 1篇,Synthesis 1篇。
在人才培养方面,已有10位研究生博士毕业,7位硕士毕业,目前在培博士生9名,硕士生6名,博士后1名,职工6名。
我们的研究工作得到了国际同行的关注,从2005年起每年都提前一年邀请本人在自由基化学会议上做特邀报告。
版权所有 © 中国科学院天然产物有机合成化学重点实验室 上海市零陵路345号 (200032)
电话:(86)-21-54925182 传真:(86)-21-64166128 E-mail:zhaog@mail.sioc.ac.cn
技术支持:实验室网址大全