梁云/杨源课题组在硅试剂捕获环钯物种构建硅杂环化合物的研究方面取得重要进展

poguan

近日，我院梁云/杨源课题组在硅试剂捕获环钯物种构建硅杂环化合物的研究方面取得重要进展，在国际化学顶级期刊《美国化学会志》发表了题为“Versatile Tetrasilane for Time-Controlled Palladium-Catalyzed Divergent Synthesis of Silacycles via C-H Activation”的研究论文。
       硅杂环化合物在有机合成、药物化学以及材料科学中有广泛的应用，因此发展其高效合成方法具有重要意义。有机底物与简单硅试剂的分子间环化反应是一种直接、有效的方法，但是该领域相关的研究报道仍然较少。主要原因有三个：（1）硅试剂稀缺；（2）反应模式单一，受限于环加成反应；（3）底物类型受限。因此，利用新的硅试剂和有机底物来发展合成硅杂环化合物的新方法是非常必要的。

        我院梁云/杨源课题组近年来致力于C,C-环钯物种的转化反应研究。利用多类偶联试剂捕获五元C,C-环钯物种，发展了系列C-H活化/脱羧环化反应、C-H活化/硅基化反应（Chem. Sci.2021,12, 11756；Org.Lett.2022,24, 7282；Org. Lett.2022,24, 1400；Org. Lett.2021,23, 7150；Org. Lett.2021,23, 5744；Org. Lett.2021,23, 2878；Org. Lett.2021,23, 2610；Org. Lett.2019,21, 9960；Org. Lett.2019,21, 7284；Org. Lett.2019,21, 2718；Org. Lett.2018,20, 5402；Org. Lett.2018,20, 2997；Org. Chem. Front.2022,9, 3414；Org. Chem. Front.2021,8, 6535；Org.Chem. Front.2021,8, 5687；Org. Chem. Front.2020,7, 2075；Org. Chem.Front.2020,7, 2016）。
在前期研究基础上，该课题组近期发现了一种四硅烷（ODCS）用于时间控制的钯催化C-H活化发散性合成硅杂环化合物的方法。该反应利用ODCS试剂捕获五元C,C-环钯物种，以反应时间为控制开关，可实现丙烯酰胺、2-卤代-N-甲基丙烯酰苯甲酰胺和2-碘联苯三类不同底物的转化，从而选择性合成了不同环尺寸的硅杂环化合物，包括十元、七元、五元硅杂环化合物。作者对反应机理进行了较为详细的研究：合成了环钯络合物，并验证了该中间体的存在；通过核磁跟踪、气相质谱实时监测等手段验证了十元、七元、五元硅杂环化合物的转化关系及可能的途径。
        该成果的开展得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金优秀青年项目、长沙市杰出创新青年项目、湖南省科技计划项目及湖南省科技创新项目的大力支持，我院杨源副教授和梁云教授为共同通讯作者，博士研究生徐焱坤和硕士研究生孙鸣婕为共同第一作者，我校为论文唯一通讯单位。
        全文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c02875
        文章来源：湖南师范大学
        杨源，理学博士，副教授，硕士生导师，湖南省优青，长沙市杰青。2011年6月和2014年6月在湖南师范大学获得学士和硕士学位（导师：梁云教授），2018年6月毕业于湖南大学获理学博士学位，师从李金恒教授（国家杰出青年基金获得者）。2018年7月加入湖南师范大学化学化工学院，校聘副教授，硕士生导师。2019年入选学校世承人才计划"青年优秀人才"。2020年12月晋升副教授。近年来致力于开发高效、原子和步骤经济性的合成方法，在环金属物种的转化反应、过渡金属催化串联/C-H官能团化反应、脱羧环化反应、硅基化反应等领域取得了一系列研究成果。目前共发表SCI学术论文50余篇，其中以通讯/第一作者身份在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci.、Org. Lett.、Org. Chem. Front.、Chem. Commun.、J. Org. Chem.等期刊上发表SCI学术论文30余篇。主持国家自然科学基金面上/青年项目、湖南省自然科学基金优秀青年项目、长沙市杰出创新青年项目等项目8项。
        梁云，博士，教授，博士生导师；“有机功能分子组装与应用”湖南省重点实验室主任，湖南师范大学化学化工学院化学系主任。国际期刊《Green Synthesis & Catalysis》编委。2007年毕业于湖南师范大学，获博士学位。2009-2011年在北京大学化学与分子工程学院进行博士后研究，合作导师为席振峰院士。2015年入选湖南师范大学“世承人才计划”。主要从事有机合成研究，已经在J. Am. Chem. Soc.；Angew. Chem. Int. Ed. 等国际知名学术期刊发表SCI论文70余篇。他引次数2000多次，H-index为26。主持和完成国家自然科学基金3项，教育部课题3项，湖南省自然科学基金重点项目1项，教育厅课题4项。获湖南省自然科学奖二等奖1项。梁云老师就钯化学相关知识做了精彩报告。钯化学在有机合成中占有非常重要的地位，基于环钯物种的方法广泛应用于重要的生物活性分子中。设计并合成了新型环钯物种，并发展了基于环钯物种的与不饱和键的官能化反应，构建了一系列重要的杂环化合物。