杂原子化学一直在有机合成中扮演重要的角色, 由于其反应条件温和;反应中不涉及过渡金属,产物将没有过渡金属离子的残留,有时在药物合成中更易获得应用;反应往往有高度的选择性特别是近年来许多催化反应的实现,使杂原子化学反应有时更能满足现代合成的需要。导向有机合成的杂原子化学,特别是发展催化的、高选择性的有机合成反应,不仅对杂原子化学本身而且对有机合成,特别是医药和农药化学的发展有着重要的意义。本项目将在国内现有基础上,以叶立德化学和发展有机催化剂为重点,针对下述内容开展研究工作a)高度立体选择性的叶立德小环化(环氧化、环丙烷化、氮杂环丙烷化); b) 高效率的叶立德催化小环化反应;c) 反极性叶立德的设计、合成及其新反应;d) 黄素衍生物等有机催化剂的设计、合成及其在有机合成中的应用; e) 手性氮杂环卡宾催化剂的设计及其在有机合成中的应用。
本项目以发展叶立德化学和有机小催化为重点,设计合成了一些新型硫、硒、碲等叶立德并利用其特性开展了一系列高选择性的成环反应研究,实现了高光学活性三元环化合物的合成并对这些环状化合物的化学转化也进行了研究;利用氮叶立德、硫叶立德、膦叶立德的串联反应高选择性、高产率地实现了异噁唑啉的氮氧化物和一系列并环化合物的合成;利用手性膦以优异的对映选择性实现了手性联烯化合物的合成,拓展了叶立德反应在有机合成中的应用。项目也设计合成了一些新型脯氨酸和金鸡纳碱衍生的有机小分子催化剂,并对其在不对称反应尤其是串联不对称反应中的应用进行了探索。