有机合成方法学,特别是过渡金属催化的有机合成方法学在最近几十年来取得了突飞猛进的发展,大大改进了传统有机合成中的路线,促进了农药、化工、医药、材料化学的发展,特别是为新农药的创制与合成提供了新的思路。研究新的合成方法可以促进合成化学、药物化学、化学生物学的发展,从而为药物的研发提供新的思路。1.经由Pd氮宾的叠氮新反应研究含氮有机化合物的合成是有机合成化学中极其重要的一个分支,在所有的氮源中,叠氮化合物具有很好的原子经济性,然而关于Pd催化叠氮分解生成氮宾的反应鲜见报道,本部分主要研究Pd催化的叠氮分解反应。1)磺酰脲类化合物不仅在医药中作为降血糖类药物被广泛应用于Ⅱ型糖尿病的治疗,在农药中也作为非常重要的一类除草剂,占有很大的市场份额。我们发展了一种以最简单易得的磺酰氯、叠氮化钠、胺、CO为原料,仅用1 mol% Pd(OAc)2在室温下就能够高效催化合成磺酰脲的方法。同时也以该方法为关键步骤完成了降血糖药物格列本脲的合成研究,六步反应总收率达到了71%,最后一步也完成了克级别的合成。该方法首次报道了经由Pd氮宾的磺酰基叠氮与CO的反应,并且反应的活性催化中心是少见报道的桥连双核Pd物种,进一步的NMR与HRMS数据验证这一结果。2)脲类化合物在农业化学品、石油化工产品、医药化学品和高分子材料中具有十分广泛的用途。我们发展了一种非均相催化剂Pd/C催化的,由芳基、苄基、烷基叠氮与胺类羰基化偶联得到各种不对称脲类化合物的方法,这一反应高效便捷,并且副产物只有氮气。在我们的催化体系中,不仅芳基叠氮能够很好地反应,而且对于反应活性较差的苄基叠氮和烷基叠氮也能够得到理想的收率。催化剂回收实验说明了非均相催化剂Pd/C在此反应中是可以重复回收使用的。2.天然产物的合成及衍生天然产物3,7-二甲基-7-羟基-2-(Z)-辛烯内酯结构独特,对于一些植物病原菌有比较好的活性,并且在商品化杀菌剂中未见此类七元环内酯结构。我们将该化合物作为先导化合物,保留其基本骨架基团,将七元环上双键改造为苯环,期望得到目标化合物7-甲基-7-羟基-2,3-苯并辛内酯。我们分别以邻羧基肉桂酸和邻甲基苯甲酸为起始原料,经过两条路线均完成了目标化合物7-甲基-7-羟基-2,3苯并辛内酯的合成,并且对其进行了一些简单的衍生化,同时以2,5-二甲基苯甲酸为原料经过三步反应制得目标产物的5-甲基同系物。此外,对于目标产物的不对称合成,我们也进行了初步的研究。