新的协同催化剂在烯丙基烷基化构建全碳季碳手性中心中的应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21602172
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0106.不对称合成
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Asymmetric synthesis of all-carbon quaternary stereocenters has become one of the most challenging projects and attracted much attention. Up to date, only fewer highly efficient catalytic asymmetric methods have been developed in this field. Recently, based on the concept of cooperative catalysis, the combination of metal catalysts and organocatalysts has made remarkable advances for the construction of all-carbon quaternary via allylic alkylation. However, the incompatibility is the main challenge. Therefore, we plan to develop a different strategy, wherein a single functional molecule combines both activation modes of metal catalysis and organocatalysis. In this way, we can take advantages of both kinds of catalysis, and avoid problems like incompatibility as well. Furthermore, owing to the diversity of metal catalysis, organocatalysis and the linker, a ligand library can be set up for HTS (high-throughput screening). Through the efficient combination of different kinds of catalytic modes and modification of catalytic centers, the substrates can be activated and the selectivity can be controlled. As a result, we can achieve highly enantiopure all-carbon quaternary stereocenters via allylic alkylation, and provide a powerful tool for the chemical synthesis of related natural products and drugs. Further investigate of the catalytic mechanism will promote the application of this methodology.
立体选择性构建全碳季碳是当代不对称有机合成的前沿和难点。目前高效高立体选择性的不对称催化合成方法仍然匮乏。基于协同催化策略的金属催化剂和有机催化剂组合的催化体系,在不对称烯丙基烷基化构建全碳季碳手性中心的研究中取得了突破,但是仍存在着兼容性等问题。因此,我们发展了一类单分子的金属-有机协同催化剂。该催化剂既可以同时利用金属催化的高效性以及有机催化对底物的高度活化和诱导性,又避免了已有的协同催化体系的兼容性等问题,还可以利用催化模式及其连接方式的多样性实现高通量筛选配体库的建立。针对不对称烯丙基烷基化构建全碳季碳手性中心的困难性,这类协同催化剂可以通过不同催化模式的高效组合以及催化中心立体效应和电子效应调控,分别活化底物和控制手性环境,实现全碳季碳手性中心的高效高选择性构筑,为相关天然产物和手性药物的化学合成提供新的工具。机理研究和规律探索将会促进该类协同催化的进一步发展和应用。

结项摘要

‘协同催化’策略像酶催化一样利用了多个不同的活性位点催化,因此可能完成挑战性的催化过程。受此启发,我们发展了一类含有二茂铁双膦/硫脲结构的协同催化配体(ZhaoPhos),利用非共价键作用协同催化在不对称氢化中表现出优异的性能。本项目在此基础上发展了一系列新的基于二茂铁双膦骨架的协同催化配体,将有机催化中不同功能基团和催化模式引入到二茂铁双膦催化体系,包含脲的氢键催化、酰胺键的氢键催化、羟基的氢键催化、伯胺催化、仲胺催化以及叔胺催化。利用这个配体库,我们开展了不对称烯丙基烷基化制备手性季碳的研究。目前部分涉及新底物和新反应的研究还在进行中。与此同时,我们使用仪器分析(在线红外、核磁、单晶衍射等)和理论计算等方法,研究了ZhaoPho参与不对称氢化反应的机理,可能促进该类催化体系的进一步发展。.此外,我们基于协同催化策略实现了Pd/NBE催化的三组分串联反应精准构建多芳环体系,基于串联Prins反应首次构筑了含有三个连续叔碳手性中心的反式四氢吡(呋)喃并四氢喹啉衍生物。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Palladium-Catalyzed Regioselective Aromatic Extension of Internal Alkynes through a Norbornene-Controlled Reaction Sequence
通过降冰片烯控制的反应序列,钯催化内部炔烃的区域选择性芳香延伸
  • DOI:
    10.1002/anie.201713207
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Angewandte Chemie International Edition
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhao Qingyang;Fu Wai Chung;Kwong Fuk Yee
  • 通讯作者:
    Kwong Fuk Yee
Chiral Phosphoric-Acid-Catalyzed Cascade Prins Cyclization
手性磷酸催化级联王子环化
  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.9b02714
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Organic Letters
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Sun Huai Ri;Zhao Qingyang;Yang Hui;Yang Sen;Gou Bo Bo;Chen Jie;Zhou Ling
  • 通讯作者:
    Zhou Ling
Enantioselective Access to Chiral 2-Substituted 2,3-Dihydrobenzo[1,4]dioxane Derivatives through Rh-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation
通过 Rh 催化不对称氢化对映选择性获得手性 2-取代 2,3-二氢苯并[1,4]二恶烷衍生物
  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.8b01469
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Organic Letters
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yin Xuguang;Huang Yi;Chen Ziyi;Hu Yang;Tao Lin;Zhao Qingyang;Dong Xiu-Qin;Zhang Xumu
  • 通讯作者:
    Zhang Xumu
Facile access to chiral 4-substituted chromanes through Rh-catalyzed asymmetric hydrogenation
通过 Rh 催化的不对称氢化轻松获得手性 4-取代苯并二氢吡喃
  • DOI:
    10.1016/j.cclet.2020.01.001
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Tao Lin;Zhao Qingyang;Dong Xiu-Qin;Zhang Xumu
  • 通讯作者:
    Zhang Xumu
Cascade Amination and Acetone Monoarylation with Aryl Iodides by Palladium/Norbornene Cooperative Catalysis
钯/降冰片烯协同催化下芳基碘的级联胺化和丙酮单芳基化
  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.7b02023
  • 发表时间:
    2017-08-18
  • 期刊:
    ORGANIC LETTERS
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Fu, Wai Chung;Zheng, Bin;Kwong, Fuk Yee
  • 通讯作者:
    Kwong, Fuk Yee

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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

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          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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