Palladium-Catalyzed Oxidative Amination of Alkenes

钯催化烯烃的氧化胺化

基本信息

  • 批准号:
    7876175
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.14万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-08-01 至 2010-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Efficient methods for the incorporation of nitrogen functional groups into organic molecules are critical for the discovery, development and production of pharmaceuticals and related biologically active molecules. This proposal addresses the oxidative coupling of alkenes and nitrogen nucleophiles (amides, imides and carbamates), which represents a long-standing challenge in synthetic organic chemistry. Recent results in our lab have led to several important breakthroughs in this area. Efficient palladium-catalyzed methods have been developed for the intramolecular oxidative amination of alkenes with molecular oxygen (and, in some cases, ambient air) as the stoichiometric oxidant. Unlike early precedents of this chemistry, these reactions are compatible with the use of well-defined palladium catalysts coordinated by oxidatively stable ancillary ligands. The latter property creates the opportunity to pursue enantioselective catalytic methods. Separately, the first methods for intermolecular aerobic oxidative amination of alkenes were developed. This proposal outlines a comprehensive program to expand the scope and utility of aerobic oxidative amination reactions and to develop enantioselective methods for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles. The first thorough mechanistic studies of this class of reactions will be undertaken in order to gain insights into the factors that promote efficient product formation and contribute to substrate- and catalyst-controlled stereoselectivity. The mechanistic work will utilize a number of complementary approaches, including gas-uptake kinetic methods, in-situ spectroscopic analysis of catalytic reactions, the use of suitably designed substrate probes and density functional theoretical calculations to illuminate fundamental features of the reaction pathway. Mechanistic insights provide the basis for our synthetic efforts to expand the scope of Pd-catalyzed aerobic oxidation reactions, including the development of new methods for oxidative difunctionalization of alkenes (aminooxygenation and aminoalkylation). Diversely functionalized and stereochemically defined substrates for these reactions will be accessed via the Ireland-Claisen rearrangement and via condensation of chiral allylic and homoallylic alcohols with isocyanates. Use of these substrates in the synthesis of target structures such as small pyrrolidine alkaloids and aminosugar derivatives will enable us to probe important issues related to the diastereoselectivity and functional group compatibility of these methods. New chiral palladium catalysts have been designed to pursue enantioselective catalysis. The goals in this area include the development of a completely new class of N-heterocyclic-carbene ligands based on a seven-membered heterocyclic framework that exhibits axial chirality. Insights from recent mechanistic studies suggest that chiral anionic ligands represent additional promising targets for the catalytic asymmetric synthesis of nitrogen heterocycles. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: The development of efficient methods for the synthesis of organic molecules is critical for the discovery, development and commercial production of pharmaceuticals and therapeutic agents. The research outlined in this proposal will lead to new catalytic methods for the preparation of such biologically active molecules.
描述(由申请人提供):将氮官能团掺入有机分子中的有效方法对于发现,开发和生产药物和相关的生物活性分子至关重要。该提案介绍了烷烃和氮核试物(酰胺,酰胺和氨基甲酸酯)的氧化偶联,这代表了合成有机化学的长期挑战。我们实验室的最新结果导致了这一领域的几个重要突破。已经开发了有效的钯催化方法,用于用分子氧(在某些情况下,环境空气)作为化学计量氧化剂的分子内氧化胺化。与这种化学的早期先例不同,这些反应与使用氧化稳定的辅助配体协调的明确定义的钯催化剂兼容。后一种属性创造了追求对映选择性催化方法的机会。另外,开发了烷基分子间有氧氧化胺化的第一个方法。该提案概述了一项综合计划,以扩大有氧氧化胺化反应的范围和实用性,并开发对照方法来合成含氮的杂环。将对这类反应进行的首次彻底的机械研究,以了解促进有效产物形成的因素并有助于基质和催化剂控制的立体选择性。机械工作将利用多种互补方法,包括气体动力学方法,催化反应的原位光谱分析,使用适当设计的底物探针和密度功能理论计算以照亮反应途径的基本特征。机械洞察力为我们的合成努力提供了基础,以扩大PD催化的有氧氧化反应的范围,包括开发新的烯烃氧化方法(氨基化和氨基烷基化)。这些反应的官能化和立体定义的底物将通过爱尔兰 - 洛杉矶重排和通过与异氰酸酯的手性烯丙基和同型醇的凝结访问。在合成诸如小吡咯烷生物碱和氨基加糖衍生物等目标结构的合成中,使用这些底物将使我们能够探测与这些方法的非映射性和功能组兼容性有关的重要问题。已设计新的手性钯催化剂来进行对映选择性催化。该领域的目标包括开发全新的N-杂环 - 碳酸盐配体,该配体基于七元的杂环框架,该框架表现出轴向手性。最近的机械研究的见解表明,手性阴离子配体代表了氮杂环催化不对称合成的其他有希望的靶标。 公共卫生相关性:开发有机分子合成的有效方法对于药物和治疗剂的发现,开发和商业生产至关重要。该提案中概述的研究将导致用于制备这种生物活性分子的新催化方法。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Shannon S Stahl其他文献

Shannon S Stahl的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Shannon S Stahl', 18)}}的其他基金

Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10541047
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10319588
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10797835
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10078960
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10086140
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Catalytic Oxidations for Pharmaceutical Synthesis
药物合成的催化氧化
  • 批准号:
    10543776
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Radical Relay Methods for Selective C-H Oxidation
选择性 C-H 氧化的自由基接力方法
  • 批准号:
    9767243
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Palladium-Catalyzed Aerobic Dehydrogenation of Carbon-Carbon Bonds
钯催化碳-碳键有氧脱氢
  • 批准号:
    8794442
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Palladium-Catalyzed Aerobic Dehydrogenation of Carbon-Carbon Bonds
钯催化碳-碳键有氧脱氢
  • 批准号:
    8607575
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Palladium-Catalyzed Aerobic Dehydrogenation of Carbon-Carbon Bonds
钯催化碳-碳键有氧脱氢
  • 批准号:
    8221784
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:

相似国自然基金

有氧运动通过MeCP2乳酰化激活ZFP36转录促进TREM2hi巨噬细胞抗炎功能改善动脉粥样硬化的机制研究
  • 批准号:
    82372565
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
代谢产物丁酸介导的PKM2乳酸化修饰调控小胶质细胞极化参与有氧运动发挥脑梗死后神经保护作用的机制研究
  • 批准号:
    82302861
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
有氧康复运动抑制心外膜脂肪组织Th17细胞分化改善HFpEF所致心房颤动实验研究
  • 批准号:
    82372581
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
外泌体介导的巨噬细胞功能改变在长期有氧运动减轻AS进程中的作用及机制
  • 批准号:
    82370446
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Sestrin2介导有氧运动改善小鼠增龄性肠道屏障功能损伤的作用研究
  • 批准号:
    32300961
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Assessing the Pulmonary Toxicity of Microplastic Fibers Complexed with Azo Dyes
评估与偶氮染料复合的微塑料纤维的肺部毒性
  • 批准号:
    10593414
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Synergistic Material-Microbe Interface towards Faster, Deeper, and Air-tolerant Reductive Dehalogenation
协同材料-微生物界面实现更快、更深、耐空气的还原脱卤
  • 批准号:
    10317116
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Improving Human Cerebrovascular Function Using Acute Intermittent Hypoxia
利用急性间歇性缺氧改善人脑血管功能
  • 批准号:
    10372685
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
Project 4: Biophysics of Mtb droplets and fluid spray technology to elucidate Mtb transmission
项目 4:结核分枝杆菌飞沫生物物理学和液体喷雾技术,以阐明结核分枝杆菌传播
  • 批准号:
    10610928
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
All-Extremity Exercise as a Novel Strategy for Optimizing Cardiovascular Function during Chemotherapy for Breast Cancer
全肢运动作为乳腺癌化疗期间优化心血管功能的新策略
  • 批准号:
    10418617
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.14万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了