绿色可持续的过渡金属催化三氟甲基化反应及连续流动微反应系统的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21176039
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0813.精细化工与专用化学品
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

三氟甲基分子广泛用于医药、农药、功能材料和染料等精细化工领域。过渡金属催化三氟甲基化反应是近年来关注的热点。然而三氟甲基化反应中间态[M-CF3]的稳定性与反应性间平衡关系是决定收率和选择性的关键。本课题拟通过大位阻配体引入和金属价态的升高进行调控开展以下工作:1)以廉价的三氟乙酸盐(酯)为原料,探索新型双齿配体,实现"一锅法" Cu/Ag配位催化脱羧三氟甲基化合物的合成;探索有机硅试剂的氧化三氟甲基化及有机金属试剂三氟甲基化新方法。2)设计新型三氟甲基亲电试剂,建立高活性的Pd(IV)配位催化的C-H活化三氟甲基化体系,实现催化活性高、选择性好、条件温和的三氟甲基化新途径。3)通过原位跟踪及单晶X-衍射和电喷雾质谱表征配合物结构,开展反应动力学和机理研究。4)利用连续流动微反应技术,通过反应参数的精密调控和优化,提高反应的选择性,实现过渡金属催化三氟甲基芳(杂)环中间体的绿色可持续合成。

结项摘要

三氟甲基分子广泛用于医药、农药、功能材料和染料等精细化工领域。然而,如何温和、高效地实现芳香杂环化合物的三氟甲基化是一大挑战。新三氟甲基化反应和三氟甲基试剂开发是近年关注的热点。本课题系统地开发了以三氟乙酸试剂进行三氟甲基系列新反应。证明反应过程中间态[M-CF3]的稳定性与反应性间平衡关系的调控作用是决定收率和选择性的关键。发展了一系列具有应用价值的温和条件下三氟甲基化新方法。这些方法可以对有机药物、农药分子及有机材料小分子定点选择性地活化碳氢键并引入三氟甲基,简化合成步骤。最后通过温和快速的连续流动反应技术成功实现了香豆素杂环化合物的三氟甲基化,并进行10倍量放大,为工业化应用奠定了基础。.一、铜/银协同催化的一锅法卤代芳烃与三氟乙酸钠脱羧生成三氟甲基化反应研究。以廉价的三氟乙酸钠为三氟甲基化试剂,发现了Ag2O使得反应温度大大降低,使用催化计量催化剂铜;同时底物适用范围广。考察了催化剂的循环实验,三氟乙酸钠脱羧主要生成三氟甲基金属络合物,且形成碘化银沉淀加速了三氟甲基化合物的还原消除的过程。实现了铜催化芳基硼酸、硫单质及三氟乙酸钠的新偶联反应制备芳基三氟甲基硫醚衍生物。杂环硼酸类化合物同样适用。.二、铜催化芳丙烯酸和芳丙炔酸脱羧三氟甲基化反应研究。分别以肉桂酸和苯丙炔酸为底物,开发了脱羧三氟甲基化反应的方法。以CuCl/Ag2CO3为催化剂, CF3SO2Na作为三氟甲基化试剂,TBHP作为自由基引发剂,扩展了13个不饱和羧酸作为底物,产物的具有很高的E/Z比。对CuI催化三氟甲基亚磺酸钠生成CF3自由基对乙酸(杂)芳基乙烯酯进行自由基加成的反应,实现了室温条件下合成(杂)芳烃类α-三氟甲基酮的高收率性。反应具有实验操作简便、原料易得、反应时间短、官能团兼容性高并适用于杂环体系等优点。反应是通过三氟甲基自由基途径进行的。.三、快速温和的连续流动反应实现香豆素杂环化合物的三氟甲基化反应。以三氟甲基亚磺酸钠和TPHB为氟源,利用连续流动微反应技术,通过反应参数的精密调控和优化,提高反应的选择性,实现过渡金属催化三氟甲基芳(杂)环中间体的绿色可持续合成。.四、开发简便、高效、原子经济的利用钯催化香豆素和芳基硼酸的氧化Heck反应合成。4-芳基香豆素类化合物的途径。研究了芳基三氟甲磺酸酯与芳基亚磺酸钠的C-O键活化脱硫和共轭加成反应, 利用电喷雾串联质谱确定反应机理。

项目成果

期刊论文数量(13)
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 Oxidative Heck Coupling Reaction for Direct Synthesis of 4-Arylcoumarins Using Coumarins and Arylboronic Acids
使用香豆素和芳基硼酸直接合成 4-芳基香豆素的钯催化氧化 Heck 偶联反应
  • DOI:
    10.1021/jo202577m
  • 发表时间:
    2012-02-17
  • 期刊:
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Li, Yaming;Qi, Zisong;Duan, Chunying
  • 通讯作者:
    Duan, Chunying
Regioselective ortho-nitration of N-phenyl carboxamides and primary anilines using bismuth nitrate/acetic anhydride
使用硝酸铋/乙酸酐对 N-苯基甲酰胺和伯苯胺进行区域选择性邻硝化
  • DOI:
    10.1016/j.tet.2013.08.076
  • 发表时间:
    2013-11
  • 期刊:
    Tetrahedron
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Li, Yaming;Zhang, Rong;Jin, Kun;Duan, Chunying
  • 通讯作者:
    Duan, Chunying
Nickel-catalyzed C-H direct amination of benzoxazoles with secondary amines
镍催化苯并恶唑与仲胺的C-H直接胺化反应
  • DOI:
    10.1039/c2ob25425e
  • 发表时间:
    2012-01-01
  • 期刊:
    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Li, Yaming;Liu, Jin;Duan, Chunying
  • 通讯作者:
    Duan, Chunying
Copper/Silver-Mediated Decarboxylative Trifluoromethylation of alpha,beta-Unsaturated Carboxylic Acids with CF3SO2Na
CF3SO2Na 铜/银介导的 α,β-不饱和羧酸脱羧三氟甲基化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Synthesis
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li, Yaming;Zhang, Rong;Jin, Kun;Duan, Chunying
  • 通讯作者:
    Duan, Chunying
A Ligand-Free Copper-Catalyzed Decarboxylative Trifluoromethylation of Aryliodides with Sodium Trifluoroacetate Using Ag2O as a Promoter
Ag2O 为促进剂的无配体铜催化芳基碘化物与三氟乙酸钠的脱羧三氟甲基化
  • DOI:
    10.1055/s-0030-1260930
  • 发表时间:
    2011-07-01
  • 期刊:
    SYNLETT
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Li, Yaming;Chen, Tao;Duan, Chunying
  • 通讯作者:
    Duan, Chunying

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其他文献

氟和碳酸根复合掺杂制备磷灰石
  • DOI:
    10.14062/j.issn.0454-5648.2016.12.14
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李亚明
碳酸根掺杂改性磷灰石研究进展
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    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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拉曼增益对回音壁模式光学微腔的全光调制
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    杨旭;李亚明;李晶
  • 通讯作者:
    李晶
家蚕免疫负调控分子BmFAF的功能
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国农业科学
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  • 作者:
    李亚明;胡翠美;王菲;夏庆友
  • 通讯作者:
    夏庆友
儿科核医学诊疗技术操作规范和临床应用指南
  • DOI:
    10.13929/j.1003-3289.201704057
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国医学影像技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈跃;杨吉刚;邵付强;赵瑞芳;王雪梅;解朋;刘斌;庞华;吴哈;白侠;李亚明
  • 通讯作者:
    李亚明

其他文献

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李亚明的其他基金

基于多功能MOFs不对称光催化手性胺的合成研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
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铜和铁树状分子催化芳胺及含氮杂环化合物的绿色合成研究
  • 批准号:
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    2008
  • 资助金额:
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    面上项目
三芳胺三偶氮超分子体系的构筑及光诱导电子转移研究
  • 批准号:
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  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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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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