Strategies for the Catalytic Synthesis of Nitrogen-Containing Molecules
含氮分子的催化合成策略
基本信息
- 批准号:10698004
- 负责人:
- 金额:$ 38.4万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-09-10 至 2027-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AlkylationAminesAreaCatalysisChemicalsComplexCouplingDevelopmentGoalsHealthHumanHydrogenIminesLaboratoriesMedicineMethodsNitrogenOrganic SynthesisOxidesPharmaceutical PreparationsPharmacologic SubstancePreparationProcessReactionReagentRouteSynthesis ChemistryUnited States National Institutes of HealthWorkcatalystcycloadditiondrug discoveryfunctional grouphuman diseaseimprovedinnovationinventionnovelpyridinequinolinescaffoldsmall molecule
项目摘要
Project Abstract for NIH R35 (MIRA):
The discovery and development of new methods for the efficient synthesis of N-containing and F-containing
chemical building blocks is an important goal in organic synthesis as a large number of pharmaceuticals and
other bioactive molecules contain these atoms within a diverse set of chemical functional groups. More rapid
and/or selective assembly of known motifs, and moreover the preparation of new chemical landscapes, requires
innovative approaches to drug-like scaffolds, including the discovery of new reagents and new catalysts/catalytic
strategies.
The current goals of this project fall under three main focus areas. 1) We will develop 2-azatrienes, a novel class
of enamine umpolung reagents, for myriad catalytic enantioselective approaches towards chiral amines.
Representative reactions that will be developed include 6,3-, 6,5- and 5,6-hydrofunctionalizations including
reductive couplings with carbonyls and imines, hydroalkynylations, and hydroarylations. Azadienes generated
from 6,5- and 5,6-hydrofunctionalizations of the azatriene reagents may be utilized in myriad downstream
reactions, including other catalytic processes, thereby providing a diastereodivergent avenue towards highly
complex chiral amines through sequential catalysis. 2) We will expand upon our prior work in enantioselective
transformations of 2-azadienes, the first class of enamine umpolung reagents developed in our laboratory.
Examples include reductive couplings with aromatic heterocycles, such as quinoline N-oxides, catalytic
enantioselective fluorofunctionalizations with 4,4-difluoro-2-azadienes, cascade desymmetrization reactions,
and reductive [3+2]-cycloadditions. 3) We will develop catalytic remote C–C and C–B coupling reactions that
result in the loss of a halide from a trifluoromethyl group or H-atom abstraction from a difluoromethyl group to
deliver difluorocarbons in a number of settings. In one case, we will carry out borylation or enantioselective
alkylation of a 3-trifluoromethylpyridine scaffold to yield medicinally important and highly functionalized 3-
(difluoromethyl)pyridines. In another area, we will execute a radical hydrogen atom abstraction of 4-
difluoromethyl-2-azadienes to furnish a difluoro-2-azapentadienyl radical, which then may be engaged in
catalytic cross-couplings to furnish chiral allylic amines bearing a difluoroalkene unit.
Together, these undertakings will enable new chemical space for drug discovery to be obtained readily and with
great diversity from simple reagents. We will access more established N-containing motifs more quickly and with
greater levels of regio/stereocontrol compared to known approaches because of the invention of new reagents
and the novel reactivity that they embody.
NIH R35 (MIRA) 项目摘要:
含氮、含氟高效合成新方法的发现与发展
化学构件是有机合成的一个重要目标,因为大量的药物和药物
其他生物活性分子在不同的化学官能团中含有这些原子。
和/或已知基序的选择性组装,以及新化学景观的制备,需要
类药物支架的创新方法,包括发现新试剂和新催化剂/催化
策略。
该项目当前的目标分为三个主要重点领域:1)我们将开发2-氮杂三烯,一种新的类别。
烯胺 umpolung 试剂,用于多种手性胺的催化对映选择性方法。
将开发的代表性反应包括 6,3-、6,5- 和 5,6- 氢官能化,包括
与羰基和亚胺进行还原偶联、加氢炔基化和氮杂二烯加氢芳基化。
氮杂三烯试剂的 6,5- 和 5,6-氢官能化可用于无数下游
反应,包括其他催化过程,从而提供了一种非对映发散途径,以实现高度
通过顺序催化合成复杂的手性胺 2) 我们将扩展我们之前在对映选择性方面的工作。
2-氮杂二烯的转化,这是我们实验室开发的第一类烯胺umpolung试剂。
例子包括与芳香杂环的还原偶联,例如喹啉 N-氧化物、催化
4,4-二氟-2-氮杂二烯的对映选择性氟官能化,级联去对称反应,
和还原[3+2]-环加成 3) 我们将开发催化远程 C-C 和 C-B 偶联反应。
导致三氟甲基失去卤化物或二氟甲基失去氢原子
在一种情况下,我们将进行硼化或对映选择性。
3-三氟甲基吡啶支架的烷基化产生具有医学重要性且高度功能化的3-
在另一个领域,我们将进行 4- 自由基氢原子的抽象。
二氟甲基-2-氮杂二烯提供二氟-2-氮杂戊二烯基,然后该基团可以参与
催化交叉偶联以提供带有二氟烯烃单元的手性烯丙胺。
总之,这些事业将使药物发现的新化学空间变得容易并具有
我们将通过简单的试剂更快地获得更成熟的含氮基序。
由于新试剂的发明,与已知方法相比,区域/立体控制水平更高
以及它们所体现的新颖的反应性。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Palladium-Catalyzed Regiodivergent Three-Component Alkenylamination of 1,3-Dienes with Alkyl and Aryl Amines.
钯催化 1,3-二烯与烷基和芳基胺的区域发散三组分烯基胺化。
- DOI:10.1021/jacs.3c09873
- 发表时间:2023-12-06
- 期刊:
- 影响因子:15
- 作者:Xiaoxiao Ma;Steven J. Malcolmson
- 通讯作者:Steven J. Malcolmson
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