可见光诱导二氢喹唑啉酮碳碳键断裂与三氟甲基取代烯烃的脱氟烷基化反应研究

开发了一种可见光诱导的二氢喹唑啉酮碳碳键断裂产生烷基自由基,与三氟甲基取代烯烃发生脱氟烷基化的方法.该反应具有无金属参与、条件温和、无需碱或添加剂和底物适用范围广等优点,为合成各种烷基取代的偕二氟烯烃提供了一种便捷、高效的新方法.

涉及碳-碳键断裂的克莱森-施密特缩合反应

研究了Ba(OH)_2促进的β-二酮与芳香醛的克莱森-施密特反应,反应产物可能为单烯烃或双烯烃化合物.单烯烃的生成涉及碳-碳键的断裂,双烯烃产物是姜黄素的三元环类似物.

1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷促进三酮单水合物和活泼炔通过连续碳-碳/碳-氧键断裂的加成反应

在无金属和温和反应条件下,发展了新颖的三酮单水合物与活泼炔通过连续碳-碳/碳-氧断裂的加成反应,且反应可高效地在1 min内完成.多样的三酮单水合物均可在1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)的促进下,通过这种转变与活泼炔反应,生成多种酯类化合物.

利用碳碳叁键断裂重组反应合成2,4,4-三氯萘-1(4H)-酮衍生物

以炔烃-联烯酮为原料,水作为亲核试剂,通过N-氯代丁二酰亚胺(NCS)介导的[2+2]环加成和碳碳叁键断裂重组反应合成了18个2,4,4-三氯萘-1(4H)-酮衍生物,产率为55%~88%.所得产物的结构经NMR和IR以及HRMS等表征,其中目标产物2e的结构经X单晶分析确认.该反应条件温和、操作简单、无需金属催化剂且产率良好,为合成官能化的1-萘酮衍生物提供了一种新的高效的合成策略.

供体-受体氮杂环丙烷碳-碳键断裂的环加成反应研究进展

氮杂环丙烷有两种不同的开环方式: 一种是碳-氮键断裂开环, 另一种是碳-碳键断裂开环. 其中, 氮杂环丙烷以碳-氮键断裂的反应已经有很多综述报道. 主要概述了近二十年来供体-受体(Donor-Acceptor, D-A)氮杂环丙烷以碳-碳键断裂的环加成反应研究进展. 在合适催化剂作用下, D-A氮杂环丙烷经碳-碳键断裂开环形成亚胺叶立德, 该叶立德可以和醛、亚胺、烯烃、炔烃和吲哚等发生[3+n]环加成反应.

CH_3CH_2F与O（~3P）反应机理的量子化学研究

用量子化学从头算MP2(full)/6-311G(d,p)方法研究了CH3CH2F与O(3P)反应的反应机理.在QCISD(T)/6-311++G(d,p)水平上精确计算了各反应物种的能量.结果表明:CH3CH2F与O(3P)反应共存在4类反应9个反应通道,分别为抽提氢反应,消氢反应,碳碳键断裂反应和消氟化氢反应,抽提氢反应为主反应通道.

三氧化钨催化糖分子选择裂解新机理及其对生物质利用的重要意义

糖类化合物催化转化合成燃料和化学品为现有化石路线提供了可行的替代方案.碳化钨、氧化钨和钨酸等钨基催化剂具有催化糖分子碳-碳键选择性断裂生成乙二醇、丙二醇等C_(2,3)产物的独特性能.然而,对该催化反应的机理还一直缺乏明确的认识.最近北京大学刘海超团队报道,糖分子的羰基、α-和β-羟基与三氧化钨(WO_(3))表面的两个邻近钨原子(W-O-W结构)配位,形成一种双钨三齿螯合物;该螯合物作为反应的关键中间体,引发羰基β-位的碳-碳键断裂,从而实现糖分子的选择裂解.该新反应机理不仅为糖化学提供了新的认识,而且为糖基生物质提供了一个经乙醇醛、甘油醛等C_(2,3)中间体转化为化学品的有效策略.固体核磁表征结果表明,吸附到WO_(3)表面的^(13)Cc标记葡萄糖的C1、C2和C3三个碳原子与表面钨原子形成了C-O-W键,从而在去屏蔽作用下化学位移向低场移动,说明糖分子需要羰基以及α-和β-羟基三个官能团共同参与才具有反应活性.催化反应结果表明,含有W-O-W结构的钨基化合物均表现出催化糖分子裂解生成C_(2,3)产物的活性,例如:仲钨酸铵、磷钨酸盐和钨青铜等均相、多相催化剂都能有效地将葡萄糖转化为乙二醇.通过理论计算分别模拟L-苏阿糖和2-脱氧-L-苏阿糖在WO_(3)(001)晶面上的反应过程,发现前者形成的L-苏阿糖-三氧化钨三齿螯合物,在后续碳-碳键选择性断裂生成一分子乙醇醛和一分子表面结合的乙烯二醇中间物种过程中,只有-0.01 eV的能量变化以及0.53 eV的能垒;而2-脱氧-L-苏阿糖则不同,由于缺乏α-羟基,后续碳-碳键断裂过程中需要吸收0.20 eV的能量和克服0.62 eV的能垒.计算结果进一步证明了糖-三氧化钨三齿螯合物中间体和糖分子α-羟基在反应中发挥了至关重要的作用.刘海超团队这项开拓性的工作揭示了三氧化钨催化糖分子碳-碳键选择性断裂的新机理,扩展了教科书中对经典逆羟醛缩合反应机理的描述.在该机理指导下,来源多样、纯度不同和结构各异的糖类化合物均能够在钨基催化剂作用下经乙醇醛和甘油醛等C_(2,3)中间体转化为化学品,从而为糖基生物质高效利用提供了具有实用意义的新策略.这正如现代石油化工所普遍采用的方法,首先将石油原料经过催化裂化或水汽裂解转化为乙烯、丙烯等C_(2,3)中间体,然后进一步转化为下游丰富的化学品.因此,该项研究工作对于纤维素、半纤维素等糖基生物质的高效转化利用具有重要意义.

蓝光诱导的1,3-二酮C(CO)—C键卡宾插入反应

可见光诱导被认为是绿色化学合成中的理想“工具”.可见光诱导的反应具有条件温和、设备简单及副产物少等优点,逐渐发展成为有机合成领域重要的方法之一.报道了蓝光诱导溴化锂促进的重氮酸酯卡宾插入1,3-二酮底物C(CO)—C键的反应,合成了一系列含全碳季碳中心的1,4-二酮化合物.该合成方法具有良好的底物普适性和官能团兼容性,是一种理想高效的1,4-二酮化合物合成策略.

BF_(3)·Et_(2)O促进的环丙烯基甲醇衍生物重排反应研究

γ-亚乙烯基-丁烯酸内酯和苯并富烯结构单元在活性天然产物和药物化学中都具有重要的意义.环丙烯基甲醇衍生物在BF_(3)·Et_(2)O的促进下,脱除羟基后诱导环丙烯C—C断键反应的发生,并形成联烯碳正离子中间体,最后经不同的异构重排路径可以“一锅”实现γ-亚乙烯基-丁烯酸内酯和苯并富烯两类化合物的构建.该合成方法拓展了两类化合物的合成策略,二者的总收率可达68%~99%,探究还发现电子效应和反应温度对二者的比例有着较大影响.此外,该反应为环丙烯结构的精准C—C键断裂提供了新方法.

乙酰乙酰苯胺类化合物导向的2,2-二溴乙酰苯胺衍生物的合成

以N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为溴源,醋酸为催化剂和溶剂,经过活泼亚甲基的两次连续的溴化,羰基的质子化和碳碳键的断裂等过程合成了2,2-二溴乙酰苯胺衍生物.该方法具有操作简便、反应条件温和和高效等特点.所有反应都能以极高的收率得到相应的目标产物.

氮杂富勒烯的合成及反应研究进展

氮杂富勒烯是富勒烯家族中一类非常重要的化合物,由于其独特的结构和反应活性,近年来引起了人们的广泛关注.因此,对氮杂富勒烯的合成、反应方面的研究进行了概括和总结.氮杂富勒烯的合成主要有3种方法(Wudl,Hirsch,Gan),氮杂富勒烯的反应主要包括自由基反应和亲电芳环取代反应.