項目簡介：  

項目屬現代有機合成領域。

近十多年來，涉及多個化學鍵連接與重組的串聯（Domino）反應的研究迅速成為有機化學中最重要、最活躍的內容之一。但真正發展成為高效、高選擇性、多功能合成方法的串聯反應極少，而涉及重要功能有機分子（如治療老年癡呆藥物加蘭他敏、白血病藥物三尖杉酯堿、心腦血管病藥物銀杏內酯等）中普遍存在但極具挑戰性的多官能團季碳結構的高效快捷（即采用串聯反應方法）的構筑問題卻一直沒有解決。本項目針對這一課題開展了系統深入的研究，

包括三個方面:

1. 發現并擴展了一類新型的路易斯酸作用下環氧（氮、鹵）醇的串聯重排反應，即串聯的Semipinacol-MPV（Tishchenko，Alkylation，Schmidt, Sarett 等）反應，并通過設計優化路易斯酸及反應條件，擴展底物范圍，系統地建立了立體選擇性構筑"2-季碳-1, 3-二雜原子"重要結構單元的方法。該類反應一步形成多個化學鍵、建立多個立體中心、實現多個官能團的轉化；具有機理新穎，簡捷高效，立體選擇性高，經濟實用等特點。

2. 發現了新穎而重要的碳-碳鍵形成反應；發展了微波促進的胺與炔、醛三組分及胺與鹵化物偶聯反應；發展了新的固載化催化形成手性碳-氧鍵的體系。

3. 運用上述方法設計新的合成路線，完成了Galanthamine等11個生物堿、1個多取代二氫沉香呋喃倍半萜和海洋天然產物Didemnaketals母核的全合成，比已有的文獻方法更經濟、簡捷高效。

科學價值：對推動和豐富有機化學新反應新方法的研究做出了貢獻，具有重要的理論和應用價值。

該項目在JACS, Angew. Chem.Int. Ed.等著名雜志發表論文60篇, 其中33篇重要論文被Chem. Rev.等他引231次, 部分工作被作為Highlights評述。這些工作正如專家所述："文中所報道的方法的確是非常好的，1，3-二醇的合成方法很新穎，具有原創性，在有機合成中具有很好的應用前景。"

主要發現點：

一、發現并擴展了一類新型的路易斯酸作用下環氧（氮、鹵）醇的串聯重排反應，即串聯的Semipinacol-MPV（Tishchenko，Alkylation, Schmidt, Sarett等）反應，并通過設計優化路易斯酸及反應條件，擴展底物范圍，系統地建立了立體選擇性構筑"2-季碳-1，3-二雜原子"重要結構單元的方法。該類反應一步形成了多個化學鍵，建立了多個立體中心，實現了多個官能團的轉化，機理新穎，簡捷高效，立體選擇性高，經濟實用。（有機合成化學；代表性論文5，6，7，10）

二、發現了三種新穎而重要的碳-碳、碳-氮鍵的形成反應及新的固載催化體系形成手性碳-氧鍵的方法。包括：

2.1發現新的過渡金屬體系-RhCl3(PPh3)3/BF3.Et2O/BuBr/Toluene促進的一級脂肪醇與芳香烯烴的sp3-sp3 碳-碳鍵偶聯新反應，是迄今為止芳香族烯烴延長碳鏈制備二級醇的最直接的方法。（有機合成化學；代表性論文9）

2.2發展了微波促進、不使用貴金屬、經濟高效的胺與芳基鹵化物兩組分以及胺與醛、炔三組分偶聯形成碳-碳、碳-氮鍵反應。（有機合成化學; 代表性論文2，4）

2.3發展了高效、可循環使用的新的固載催化體系，其催化不對稱氫轉移反應的ee值達99%，催化劑回收次數達11次，使該類反應更加高效，經濟實用，并具有突出的環保價值。（有機合成化學; 代表性論文1，3）

三、利用上述方法學建立了簡捷高效地合成具有重要生理活性的Galanthamine 等11個生物堿和1 個多取代的β-Dihydroagarofuran倍半萜的新路線，并完成了具有抗HIV活性的Didemnaketals母核的合成。其中生物堿的合成中季碳和倍半萜骨架的構筑比已有文獻報道的方法具有顯著的特色和優點：更經濟、簡捷、高效，具有我國自主知識產權；特別是藥物分子Galanthamine的全合成是繼歐美和日本之后的另一條全新的合成路線。而Didemnaketals的合成研究工作是目前全世界對該海洋天然產物全合成工作取得進展最快的挑戰性工作。（有機合成化學；代表性論文8）

主要完成人：

1.  涂永強

全面負責本項目的立項，設計項目的具體目標、方法和路線，指導和解決項目中出現的科學問題，調研文獻、總結實驗結果并撰寫科學論文；對《主要發現點》中的所有發現點都做出了創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之八十。

2.  樊春安

發展了一系列立體選擇性構建 "2-季碳-1,3-二雜原子" 結構單元的新反應、新方法, 同時將此類反應用于具有藥用價值的石蒜科生物堿Lycoramine的全合成研究；對《主要發現點》中的"發現點一和三"做出了創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之九十五。

3.  史雷

發現PhCl3(PPh3)3/BF3•Et2O/BuBr/Toluene 體系促進的一級脂肪醇與芳香烯烴的sp3-sp3 碳-碳鍵的形成反應以及發展微波促進胺與芳基鹵化物兩組分以及胺與醛、炔三組分偶聯反應；對《主要發現點》中的"發現點2.1 和2.2"做出了創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之九十。

4.  胡向東

完成烷基硼酸促進的2, 3-環氧醇的串聯反應和Galanthamine 的全合成；對《主要發現點》中的"發現點一和三"做出了創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之九十。

10篇代表性論文：

1.   Efficient heterogeneous asymmetric transfer hydrogenation of ketone using highly recyclable and accessible silica-immobilized Ru-TsDPEN catalysts. / Org. Lett. 2004, 6, 169.

2.   Microwave-promoted three-component coupling of aldehyde, alkyne, and amine via C-H activation catalyzed by copper in water. / Org. Lett. 2004, 6, 1001.

3.   Highly efficient and recyclable heterogeneous asymmetric transfer hydrogenation of ketones in water. / Chem. Commun. 2004, 2070.

4.   Rapid and Efficient Microwave-Assisted Amination of Electron-Rich Aryl Halides without a Transition-Metal Catalyst. /Org. Lett. 2003, 5, 3515.

5.   Stereoselective Reductive Rearrangement ofα-Hydroxy Epoxides: A New Method for Synthesis of 1,3-Diols. / J. Org. Chem.1999, 629.

6.   Samarium-Catalyzed Tandem Semipinacol Rearrangement /Tishchenko Reaction of a-Hydroxy Epoxides: A Novel Approach to Highly Stereoselective Construction of 2-Quaternary 1,3-Diol Units. / Angew. Chem. I

7.   A tandem semipinacol rearrangement/ alkylation of alpha-epoxy alcohol: An efficient and stereoselective approach to multifunctional 1,3-diols. / Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 1702.

8.   Synthetic Studies of HIV-Protease Inhibitive Didemnaketals: Stereocontrolled Synthetic Approach to the Key Mother Spiroketals. / Org. Lett. 2001, 3, 847.

9.   A reaction for sp3- sp3 C-C bond formation via cooperation of lewis acid -promoted/Rh- catalyzed C-H bond activation. / J. Am. Chem. Soc. 2005，127, 10836.

10.  Lewis acid promoted highly stereoselective rearrangement of 2,3-aziridino alcohols: A new efficient approach to b-amino carbonyl compounds. / Org. Lett. 2002, 4, 363.