N-芳基酰胺类惰性C(aryl)-N键直接活化/官能化反应研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21772032
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    张志国
  • 依托单位：
    河南师范大学
  • 学科分类：
    B0108.新反应与新试剂
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

N-Arylamides are very important organic compounds. Commonly, the dissociation energy of the C(carbonyl)−N bond (95 kcal/mol) is lower than that of the C(aryl)−N bond (104 kcal/mol), thus the C(carbonyl)−N bond reacts preferentially in the reaction, for example in the hydrolysis reaction, to give the acids and arylamines. Currently, a few literatures have foucsed on the regioselective cleavage of inert C(aryl)−N bonds of N-aryl tertiary amides. Thus it can be seen that it remains a very challenging work to regioselective cleavage of the C(aryl)−N bond of the secondary and tertiary amides without touching the C(carbonyl)−N bond. This project intends to investigate the regioselective cleavage of the inert C(aryl)−N bond of N-arylamides in the presence of hypervalent organoiodine reagents systematically, and develop novel methods to get to various functionalized aromatic derivatives and amides based on the highly selective inert C(aryl)−N bond activation/functionalization reaction. This research might provide an experimental support and theoretical guidance for other C−N bond activation/functionalization reaction through the study of the reaction mechanism.
N−芳基酰胺类化合物是非常重要的有机化合物。分子内的羰基C−N键的解离能 (95 kcal/mol)比芳基C−N键的解离能(104 kcal/mol)低，所以通常情况下，在反应过程中羰基C−N键优先发生反应，比如在水解反应中生成酸和芳胺类化合物。目前，有几例文献报道了N−芳基酰胺类化合物高选择性惰性芳基C-N键断裂反应，但是这些反应局限于一些三级的N−芳基酰胺类化合物。因此，区域专一的断裂二级和三级酰胺类化合物中的芳基C−N键而不影响分子内含有的羰基C−N键仍然是一项非常具有挑战性的工作。本项目拟系统地研究高碘试剂促进的高选择性裂解N−芳酰胺类化合物中惰性芳基C−N键的方法，开发利用该芳基C−N键活化/官能化反应制备多种功能化的芳基化合物和酰胺类化合物的通用新方法。同时通过对反应机理的研究，为其它惰性C−N键的直接活化/官能化反应提供实验支持和理论指导。

结项摘要

由于N-芳基酰胺类化合物的芳基C-N键的键能高于酰基C-N键，因此在化学反应过程中往往是酰基C-N键比芳基C-N键更容易发生断裂反应。区域专一的断裂N-芳基酰胺类化合物的酰基C-N键而不影响分子内的芳基C-N键是非常具有挑战性的工作。立项之初，我们拟系统地研究高碘试剂促进的高选择性裂解N−芳酰胺类化合物中惰性芳基C−N键的方法，开发利用该芳基C−N键活化/官能化反应制备多种功能化的芳基化合物和酰胺类化合物的通用新方法。同时通过对反应机理的研究，为其它惰性C−N键的直接活化/官能化反应提供实验支持和理论指导。. 依托该项目，经过四年的努力，我们基本实现了项目设计的研究内容和研究目标。随着研究的深入，我们根据机理研究情况，在多种亲核试剂参与反应制备官能化芳基化合物方面适当调整了研究计划。我们主要在三个方面取得进展。一是有机高价碘试剂促进的各种芳胺衍生物高选择性芳基C-N键断裂反应及应用；二是有机高价碘试剂促进的各种芳胺衍生物芳基C-N键形成反应及应用；三是铜催化N-芳胺衍生物C-N键形成反应及应用。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
De novo design and synthesis of dipyridopurinone derivatives as visible-light photocatalysts in productive guanylation reactions
二吡啶并嘌呤酮衍生物作为可见光光催化剂在高效鸟苷化反应中的从头设计和合成
  • DOI：
    10.1039/d1sc05294b
  • 发表时间：
    2021-12-15
  • 期刊：
    Chemical Science
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Wan Y;Wu H;Ma N;Zhao J;Zhang Z;Gao W;Zhang G
  • 通讯作者：
    Zhang G
PIFA-promoted intramolecular oxidative C(aryl)-H amidation reaction: Synthesis of quinolino[3,4-b]quinoxalin-6(5H)-ones
PIFA促进的分子内氧化C(芳基)-H酰胺化反应：喹啉[3,4-b]喹喔啉-6(5H)-酮的合成
  • DOI：
    10.1016/j.tet.2017.12.016
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Tetrahedron
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Hu Chunfang;Zhang Zhiguo;Gao Wenjing;Zhang Guisheng;Liu Tongxin;Liu Qingfeng
  • 通讯作者：
    Liu Qingfeng
Copper(I)-catalyzed benzylic C(sp3)–H geminal difunctionalization: Successive oxidative intramolecular amidation and hydroxylation
铜(I)催化的苄基C(sp3)–H孪生双官能化：连续氧化分子内酰胺化和羟基化
  • DOI：
    10.1016/j.tet.2018.11.023
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Tetrahedron
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhang Zhiguo;Wang Songnan;Hu Chunfang;Ma Nana;Zhang Guisheng;Liu Qingfeng
  • 通讯作者：
    Liu Qingfeng
Synthesis of polycyclic spiro-fused indolines via IBX-mediated cascade cyclization
通过 IBX 介导的级联环化合成多环螺稠二氢吲哚
  • DOI：
    10.1016/j.cclet.2020.11.001
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子：
    9.1
  • 作者：
    Zhang Zhiguo;Song Xiaoqing;Li Guofeng;Li Xiang;Zheng Dan;Liu Lantao
  • 通讯作者：
    Liu Lantao
Synthesis of Acridines from o-Aminoaryl Ketones and Arylboronic Acids by Copper Trifluoroacetate-Mediated Relay Reactions
三氟乙酸铜介导的中继反应由邻氨基芳基酮和芳基硼酸合成吖啶
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Journal of Organic Chemistry
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Wu Hao;Zhang Zhiguo;Ma Nana;Liu Qingfeng;Liu Tongxin;Zhang Guisheng
  • 通讯作者：
    Zhang Guisheng

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  • 通讯作者：
    张志国

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单芳基双C-H官能化策略在苯[d]杂环衍生物合成中的应用
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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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