基于可见光诱导单电子转移的钌催化σ活化及芳烃间位多样化修饰

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21801018
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.5万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0111.仿生与绿色合成
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Ruthenium-catalyzed σ-activation has been recognized as a distinctive strategy to the challenging meta-selective diversification of arenes. However, the reaction conditions are relatively harsh. To solve the problem, the applicant proposed a new ruthenium-catalyzed σ-activation strategy by introducing photo-induced single-electron transfer into the reaction system. Pilot study demonstrated that the white light irradiation could promote ruthenium-catalyzed meta-alkylation of 2-phenylpyridine, suggesting the feasibility of the presumption. Contributing factors will be systematicly investigated to establish the highly efficient reaction system. To overcome the bottleneck of the reaction process, the influence of additives on ortho-C(sp2)-H activation as well as the influence of directing groups and ligands on C-Ru intermediate’s stability will be studied in detail. Then, the applicability of the reaction system in the modification of functional group substituted arenes, chiral molecules, and hetero/fused arenes will be investigated. Moreover, new cross-system strategy will be investigated to achieve the regio-controllable modification of arenes on multiple sites. By merging visible light-catalysis and ruthenium-catalyzed σ-activation, this project will provide a promising strategy to achieve the meta-selective C(sp2)-H functionalization with broad scope, arming the precise modification of arenes with more sustainable synthetic methodologies.
钌催化的σ活化为芳烃多样化修饰中的间位选择性难题提供了颇具特色的解决方案,但是反应条件较为苛刻。对此,申请人提出引入可见光诱导的单电子转移过程,构建新型的钌催化σ活化体系。预实验显示白光能够促进钌催化的2-苯基吡啶间位烷基化,初步证实了上述构想的可行性。本项目将系统性考察反应体系各组成要素的影响,针对影响反应进程的瓶颈问题,重点考察添加剂对邻位C(sp2)-H活化的影响以及导向基团和配体对C-Ru中间体稳定性的影响,根据实验结果分析总结规律,实现反应体系的优化。在该策略的应用性研究中,将考察反应体系对官能团、手性反应物以及杂、稠环的应用性,并将探索新型跨催化体系的设计方案,实现区域选择性可调控的芳烃多位点修饰。本项目的研究将融合可见光催化与钌催化的σ活化,有望实现条件温和、应用广泛的间位C(sp2)-H官能团化反应,为芳烃的多样化修饰提供更多绿色合成方法学手段。

结项摘要

基于可见光诱导单电子转移的钌催化σ活化(光/钌催化σ活化反应)为芳烃的精准多样化修饰提供了颇具特色的解决方案。按照预定研究计划,项目组进行了光/钌催化σ活化的反应机理研究,光/钌催化σ活化反应体系的适用性研究,以及芳烃“一锅法”多位点修饰研究。在光/钌催化σ活化的反应机理研究中,项目组从钌催化C-H活化、光催化生成自由基、以及钌催化C-H活化/光生自由基偶合三个角度系统性考察了反应体系各组成要素的影响,优化构建了高效的光/钌催化σ活化反应体系。在光/钌催化σ活化反应体系的适用性研究中,项目组发展了多种杂芳环化合物的区域选择性C-H官能团化策略。在芳烃“一锅法”多位点修饰研究中,项目组发展了光/钌催化σ活化与传统的过渡金属催化的联用策略。通过本项目的研究,发展了多种高效的芳烃修饰策略,对于绿色合成化学的发展具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
过渡金属催化的区域选择性芳烃C-H 键氧化生成C-O 键
  • DOI:
    10.6023/cjoc201808017
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    有机化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨帆致;张晗;刘旭日;王博;Lutz Ackermann
  • 通讯作者:
    Lutz Ackermann
Copper-Catalyzed Remote C5-Selective Chlorination of 8-Amidoquinolines Using Sulfonyl Chlorides as Cl Source
以磺酰氯为 Cl 源的铜催化 8-氨基喹啉远程 C5 选择性氯化
  • DOI:
    10.1002/slct.202100030
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    ChemistrySelect
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Han Zhang;Miao Xu;Ningning Liu;Fanzhi Yang
  • 通讯作者:
    Fanzhi Yang

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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