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科研成果

李扬教授领衔绿色催化与合成研究团队取得系列研究成果

发布时间:2025-05-16      浏览量:

近日,我院绿色催化与合成研究团队负责人李扬教授受邀在国际学术期刊《Chemistry-a European Journal》(中科院SCI二区)发表了研究论文“Palladium‐Catalyzed Carbonylation Reaction of Indole/Pyrrole Involving HCFO‐1233zd (E)”。该研究建立了新型钯催化羰基化反应构建3-乙酰基吲哚酮的合成方法,该技术有望解决医药中间体关键片段的低成本制备问题。

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Chem. Eur J.2024, doi: 10.1002/chem.202304056.(中科院SCI二区)

近年来,该团队在学校与学院的关怀支持下,主要开展助力高附加值含氟化学品的合成等相关领域研究工作。已发表多篇高水平学术论文;获批国家自然科学基金项目、陕西省科技厅重点项目,陕西省科技厅揭榜挂帅项目,陕西省科技厅秦创原基金,国防军工项目等多项科研项目。相关研究成果有效提升了我校化工和化学学科的影响力和知名度;培养了多名研究生,毕业后服务于国防军工领域等企事业岗位,其中2名研究生同时获得2020年度研究生国家奖学金。

团队近年部分科研成果简介

1.钯催化含氟烯烃羰基化反应制备α-三氟甲基化内酰胺

内酰胺分子(azetidin-2-ones)属于杂环家族,其最出名的是它们在抗生素中的应用。它们表现出许多药物作用,例如神经保护、抗氧化、镇痛或免疫调节能力以及有趣的材料特性。尽管合成了许多结构变体,但已知的α-氟烷基取代衍生物的例子相对较少。迄今为止,此类产品尤其是α-(三氟甲基)-β-内酰胺类基于多步合成多大需要特殊方法,例如N-O键的氢解、硝酮与氟烯烃的1,3-偶极环加成反应和金属-催化的分子内C-H酰胺化。所有这些方法都有一定的缺点,这限制了它们的规模应用。

团队开发了一种通用且方便的钯催化的2-全氟烷基-2-卤代烯烃的环氨基羰基化反应。通过这一新颖的反应,可以从市售的含氟烯烃和苯胺一步合成α-CF3-和相关的全氟代烷基取代的内酰胺。

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Chem. Sci.2021, 12, 10467-10473(SCI一区)

2.无过渡金属参与的杂吲哚二氟亚甲基化反应及醛基化反应

氮杂吲哚是一类重要的杂环化合物,因与吲哚、嘌呤等在结构上的类似性,成为后两类化合物的生物电子等排体,因而引起研究者关注。许多7-氮杂吲哚衍生物具有抑制多种蛋白酶的活性,在抗组胺和抗多巴胺等方面都体现潜在的生物活性及药用价值。 然而,长期以来,对于4杂或者7杂吲哚的二氟亚甲基化反应始终无法实现。

针对上述问题,课题组采用从自由基产生源头控制策略,以常见的二氟溴乙酸乙酯为二氟亚甲基化试剂和醛计划试剂,通过不同的碱的科学调控,进而控制二氟亚甲基自由基的释放速度,实现了这一反应,同时在杂环的5位引入醛基。

上述研究成果被选为《中国化学杂志》内封面文章,有效提升了学校相关学科的影响力和知名度。

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Chin. J. Chem.2021, 39, 1477-1482.(SCI一区,内封面文章)

3.钯催化三氟甲基化联烯的构建

联烯是一类含有累积双键的不饱和化合物,因其具有重要的生理、药理活性及多种反应活性,在有机合成中得到了广泛的应用;随着对联烯性质的深入研究,联烯的合成方法也日益丰富且各具特色,其中三氟甲基化联烯已成为联烯类生物活性分子的重要前体。

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Chin. J. Chem.2021, 39, 2962-2966(SCI一区)

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React. Chem. Eng.2020, 26,6784-6788(SCI二区)

针对这类具有重要用途的三氟甲基化合物,团队联合陕西师范大学/延安大学相关研究人员,从催化剂的空间位阻和电子活性方面考虑,设计开发了钯催化剂体系,在合适的配体科学调控下,实现了该类化合物的高选择性合成,产物顺反比值高,总体反应条件温和。实现了3-三氟甲基化和4-三氟甲基化联烯的科学制备,为这类化合物的后续生物活性研究提供了研究思路。

(撰稿:张瑾  审核:武峥)