配体促进铑(Ⅲ)催化的惰性C-H键硫化反应的研究

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过渡金属催化的碳氢(C-H)键官能团化反应,是有机合成中构建C-C键和C-X键的重要策略。作为有机化合物中最广泛存在的化学键之一,C-H键的选择性官能团化反应以其简洁的反应步骤、高效的原子利用率等诸多优势,吸引着越来越多的化学工作者的关注。利用导向基团与过渡金属的配位作用,达到特定的C-H键活化以及官能团化的目的,是实现目标产物的化学选择性、区域选择性和立体选择性的最重要的手段。芳基硫化物是自然界许多的生物活性分子中不可或缺的结构单元。过渡金属催化的C-H键选择性活化,是用来合成芳基硫化物最有效的方法之一。我们课题组一直致力于配体促进的Cp*Rh(Ⅲ)催化的惰性C-H键的官能团化反应。基于大量的文献调研和前期的实验积累,本论文主要研究通过金属Rh(Ⅲ)催化的惰性C-H键活化,与二芳基二硫醚(或二烷基二硫醚)交叉偶联,构筑C-S键的反应。然而,硫原子特殊的性质使得这种策略的应用和发展也受到诸多限制。在本论文的第一章中,我们详细地介绍了过渡金属催化的C-H键官能团化反应的发展历史和研究成果,同时我们也归纳总结了导向基团作用的过渡金属催化C-H键的硫化反应。第二章中,在酰胺作为导向基团和配体的共同作用下,我们实现了金属铑(Ⅲ)催化的惰性C-H键的硫化反应。在反应的催化循环中,N-保护基团的氨基酸配体对底物的转化起到了至关重要的作用。反应机理的研究,也为我们进一步探索氨基酸配体在金属铑(Ⅲ)催化的C-H键官能团化中的应用积累了经验。第三章中,在配位能力更弱的氧原子导向作用下,我们对金属铑(Ⅲ)催化的C-H键的硫化反应做了初步的研究。
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