[01171829]工业导向的功能有机分子的设计合成及应用

本项目研究内容重点围绕着工业应用导向的功能有机分子的设计合成及应用展开,系统地研究了通过不对称C-H活化反应构筑面手性二茂铁功能分子及中心手性单膦功能分子的新方法,开展了新型聚合物负载的手性二茂铁基功能分子的设计合成及催化剂回收再利用,探讨了含氟1,3-二氧环戊烷衍生物的构筑及药物活性测试,筛选了一类高活性的新型氮杂环卡宾钯功能分子催化剂。该项目主要研究内容有以下几项： 1、平面手性二茂铁并[1,2-c]-4-喹啉酮类功能分子的合成及应用 以二茂铁甲酰胺衍生物为构筑配体,使用TADDOL衍生的亚磷酰胺衍生物为手性配体,Pd（dba）2为催化剂,通过不对称C-H活化反应首例合成了平面手性二茂铁并[1,2-c]-4-喹啉酮类功能分子,立体选择性可以高达95%,为平面手性二茂铁并[1,2-c]-4-喹啉酮类功能分子的高效构筑提供了一种方法。接着对平面手性二茂铁并[1,2-c]-4-喹啉酮类化合物进一步修饰,分别研究了其作为手性配体在不对称氢化反应中的应用以及药物活性测试。 2、中心手性单膦功能分子的合成及应用 以N-（2-溴苯基）-N-甲基二苯基磷酰胺为构筑配体,使用TADDOL衍生的亚磷酰胺衍生物为手性配体,Pd（dba）2为催化剂,通过分子内 C-H 键的不对称芳基化反应,以高达 99%的产率和97%的ee值合成了中心手性单膦功能分子,尤其是对大规模工业化生产有重要应用价值的含有-F、 -CF3、 -CN、和-Cl等取代基的中心手性单膦功能分子都可以很好的兼容,为中心手性单膦类功能分子的高效构筑提供了一种方法。 3、聚合物负载型的手性二茂铁基功能分子的合成及应用 本项目以Fréchet-type型树状分子和聚乙二醇为载体对手性二茂铁基氮杂环丙醇配体和手性二茂铁基噁唑啉醇配体进行负载,合成一系列新型的聚合物负载的手性二茂铁基功能分子,探讨其在烷基锌对醛的不对称加成中表的催化效果,并对其回收再利用进行研究,研制出具有实际应用价值的聚合物负载的手性二茂铁基功能分子催化剂。 4、三氟甲基取代的1,3-二氧环戊烷功能分子的合成及应用 本项目以对醌醇和炔醇为起始原料,研究了其与三氟甲基酮的串联环化反应,合成了一系列三氟甲基取代的1,3-二氧环戊烷衍生物。该类含氟1,3-二氧环戊烷衍生物是纵多药物中间体的结构单元或中心骨架,为开发出更多具有潜在生理活性或实际应用价值的药物分子提供了有效的路径。 5、新型氮杂环卡宾钯功能分子的合成及应用 以氮杂环卡宾、氯化钯为起始原料,各类含氮配体为辅助基,一步反应高收率的合成了一系列新型氮杂环卡宾钯功能分子。深入研究了其在偶联反应、胺化反应以及CO插入反应中的催化性能,通过卡宾、氮辅助配体电子效应以及空间位阻效应的调控,筛选出了一类高活性的新型氮杂环卡宾钯功能分子催化剂。 2、技术经济指标： 开发了5种工业导向的功能有机分子,掌握了这些功能分子的制备技术、分离方法及表征手段等;研制的平面手性二茂铁并[1,2-c]-4-喹啉酮类功能分子和中心手性单膦功能分子推广应用到了工业化生产小试及中试规模。 授权发明专利情况： 本项目授权国家发明专利8项（授权号：ZL201310303549.3,ZL201310037844.9,ZL201410489435.7,ZL201510056795.2,ZL201510606674.0,ZL201511026095.5,ZL201510032293.6,ZL201610135195.X）。