An investigation of the kinetics and mechanism of Cu(II)-catalyzed and ligandless CuAAC reactions

Cu(II) 催化和无配体 CuAAC 反应的动力学和机理研究

• 批准号: 2745682
• 金额: --
• 依托单位: University of St Andrews
• 依托单位国家: 英国
• 项目类别: Studentship
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 英国
• 起止时间: 2022 至 无数据
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://gtr.ukri.org/projects?ref=studentship-2745682
• 关键词: investigation; kinetics; mechanism; Cu; II

Recent work in the Watson group has challenged the prevailing literature surrounding copper-catalysed, azide alkyne cycloaddition (CuAAC) reactions. This project will aim to tackle three key aims stemming from these findings.1) The role of NaAsc. Prior work by Fokin posited that the Cu(I) catalysed system was 'ligandless', with supporting studies involving CuSO4 and NaAsc. Our group has found evidence, however, that NaAsc enhances the reaction and that it may be a ligand for Cu(I). This project will seek to establish if NaAsC is acting as a ligand and to probe and profile its effect on reaction kinetics.2) Cu(II) based CuAAC. These observations surrounding the effect of NaAsc were made alongside a discovery of a Cu(II)-promoted CuAAC reaction (using 2-ethynyl pyridine). To better understand if there is a greater generality to this mechanistic mode, this project with look at a (similarly) highly conjugated alkyne used by M.G. Finn, as shown below: This project will seek to profile the CuAAC reaction using the Finn alkyne and Cu(II), and, if Cu(II) catalysis seems operational, this reaction will be fully explored and charted.(3) Investigation of alkynyl phosphonates as Cu(II)-based CuAAC reagents. This will aim to build upon any findings within aim 2), with the idea of establishing a general (predictive) design criteria for the development of Cu(II)-based CuAAC reactions.

Watson 小组最近的工作对有关铜催化叠氮炔环加成 (CuAAC) 反应的主流文献提出了挑战。该项目旨在实现这些发现所产生的三个关键目标。1) NaAsc 的作用。 Fokin 之前的工作假设 Cu(I) 催化系统是“无配体”，并支持涉及 CuSO4 和 NaAsc 的研究。然而，我们的小组发现了证据表明 NaAsc 可以增强反应，并且它可能是 Cu(I) 的配体。该项目将寻求确定 NaAsC 是否充当配体，并探讨和分析其对反应动力学的影响。2) 基于 Cu(II) 的 CuAAC。这些围绕 NaAsc 影响的观察是在发现 Cu(II) 促进的 CuAAC 反应（使用 2-乙炔基吡啶）的同时进行的。为了更好地理解这种机制模式是否具有更大的普遍性，该项目研究了 M.G. 使用的（类似）高度共轭的炔烃。 Finn，如下图所示：该项目将寻求使用 Finn 炔和 Cu(II) 来描述 CuAAC 反应，并且，如果 Cu(II) 催化似乎可行，则将对该反应进行全面探索并绘制图表。(3) 研究炔基膦酸酯作为 Cu(II) 基 CuAAC 试剂。这将旨在建立在目标 2) 内的任何发现的基础上，其想法是为基于 Cu(II) 的 CuAAC 反应的开发建立通用（预测）设计标准。