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大连理工大学提名2020年辽宁省自然科学奖项目公示
2020-03-20| 编辑: | 【

  项目名称:芳香化合物催化去芳构化/官能化新策略 

  提名者:大连理工大学 

一、提名意见: 

我校包明研究团队,一直以来致力于有机分子的高效催化转化的基础研究,尤其在芳香化合物催化转化方面,提出形成π-苄基钯中间体的原创性策略,解决芳香化合物反应活性低的难题,在J. Am. Chem. Soc.Angew. Chem. Int. Ed.等国际顶尖化学化工学术期刊上发表论文,合成系列脂肪族碳环化合物、取代芳香衍生物。该项目第一申请人是辽宁省“兴辽英才计划”科技创新领军人才。该系列研究工作开创了新颖芳香化合物化学,具有重要的理论和实际意义。 

                                      提名该项目为辽宁省自然科学奖 二 等奖 

二、项目简介: 

本项目属于有机化学领域。基于芳香化合物廉价易得、结构多样性的特点,开展简便高效的芳香化合物去芳构化/官能化反应研究,是有机合成方法学研究领域之热点。该领域备受关注的难点之一是如何破坏芳香环的共轭结构而使其活化,进而在温和条件下发生脱芳构化和功能化反应,为脂肪碳环的构筑和芳香衍生物的合成,提供简便、高效新方法。针对上述难点,我们首次采用氯甲基芳香化合物作为原材料,通过形成π-苄基钯中间体的策略,开辟了破坏芳香环的共轭结构而使其活化的新途径,丰富了有机合成方法学的研究内涵。主要发现点如下: 

1. 成功实现温和条件下芳香环上亲核取代反应 

揭示了芳环的π-电子可以填充到钯原子的空d轨道,进而形成π-苄基钯中间体,达到活化芳香环的目的。首次实现了温和条件下过渡金属催化芳香环上亲核取代反应,该反应具有专一区域选择性,为芳香胺化合物的合成提供新方法。将我们工作作为重要研究进展,《Chem. Soc. Rev.》进行了大篇幅详细介绍。Wiley-VCH出版社出版的专著《Side Reactions in Organic Synthesis II: Aromatic Substitutions》也大篇幅详细介绍了我们工作,并选作该专著的唯一封面图片。由于该亲核取代反应经历了特殊的CH键氨基化反应机理,引起计算化学领域学者的关注,在《Organometallics》上发表了计算反应机理的专题论文。 

2. 实现了钯催化的烃基化-脱芳构化反应 

以脂肪碳环的简便构筑为目标,确立了钯催化的烯丙基化(或炔丙基化)-脱芳构化新反应。在合成脂肪碳环的同时,向分子内引入烯丙基或炔丙基功能团。《Angew. Chem. Int. Ed.》评价该工作的亮点是利用极其温和的钯催化烯丙基化-脱芳构化反应为实现从简单萘环到六元稠环的结构提供可能。《Chem. Soc. Rev.》进行了大篇幅详细介绍,并从理论上揭示反应机理。该新反应同样引起计算化学领域学者的关注,在《Organometallics》上发表了计算反应机理的专题论文。作为2008年的年度研究进展,《Coord. Chem. Rev.》介绍了我们的工作。 

3. 基于π-苄基钯中间体成功实现CO2的资源化利用 

首次使用π-苄基为碳配体,利用其较强供电子能力,增强中心金属钯原子的Lewis碱性,进而有利于活化Lewis酸性的CO2,成功实现了钯催化羧化偶联反应。我们的研究工作也是首例过渡金属纳米粒子催化转化CO2的工作。《J. Organomet. Chem.》评价我们所报道的反应是前人没有成功的羧化偶联反应。该研究工作多次被《J. Am. Chem. Soc.》及《Chem. Asian J.》等期刊引用和介绍。 

  

本项目8篇代表作包括《J. Am. Chem. Soc.》和《Angew. Chem. Int. Ed.》各一篇;8篇代表作共他引145次。Synlett主编曾评价本项目工作是催化领域的开创性研究进展和令人愉快的本垒打业绩,并邀请我们撰写了介绍本课题组研究工作进展的Synfacts专栏论文。本项目涉及的形成π-苄基钯中间体的新策略,可以实现氯甲基芳香化合物高效催化转化,推动有机合成化学和理论计算化学的发展,已有国内外课题组在此基础之上开展研究工作。项目第一完成人是辽宁省“兴辽英才计划”科技创新领军人才,在国内外学术会议上多次就本项目工作进行报告,如The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysis (OM&Cat-2014)、全国有机化学会议、全国金属有机化学会议和全国均相催化会议等。在本项目完成期间多次得到国家自然科学基金资助。 

  


  三、代表性论文专著目录(不超过8) 

序号 

论文专著 

名称/刊名 

/作者 

年卷页码 

xxxxxx页) 

发表时间年月 日 

通讯作者 

(含共同) 

第一作者 

(含共同) 

国内作者 

他引总次数 

检索数据库 

论文署名单位是否包含国外单位 

1 

Palladium-Catalyzed Amination of Chloromethylnaphthalene and Chloromethylanthracene Derivatives with Various Amines/ J. Am. Chem. Soc./ S. Zhang, Y. Wang, X. Feng, M. Bao* 

2012, 134,  5492-5495 

2012.3.28 

包明 

张胜 

张胜,王毅,冯秀娟,包明 

17 

SCI 

 

2 

Carbocycle Synthesis through Facile and Efficient Palladium-Catalyzed Allylative Dearomatization of Naphthalene and Phenanthrene Allyl Chlorides/ Angew. Chem. Int. Ed./ S. Lu, Z. Xu, 

M. Bao*, Y. Yamamoto* 

2008, 47,  4366-4369 

2008.4.29 

包明,山本嘉则 

陆仕荣 

陆仕荣,许占威,包明 

28 

SCI 

 

3 

Palladium-Catalyzed Carboxylative Coupling of Benzyl Chlorides with Allyltributylstannane: Remarkable Effect of Palladium Nanoparticles/ Org. Lett./ X. Feng*, A. Sun, S. Zhang, X. Yu, M. Bao* 

2013, 15,  108-111 

2013.1.4 

冯秀娟,包明 

冯秀娟 

冯秀娟,孙安乐,张胜,于晓强,包明 

30 

SCI 

 

4 

Nucleophilic Dearomatization of Chloromethyl Naphthalene Derivatives via η3-Benzylpalladium Intermediates: A New Strategy for Catalytic Dearomatization/ Org. Lett./ B. Peng, S. Zhang, X. Yu, X. Feng, M. Bao* 

2011, 13,  5402-5405 

2011.10.7 

包明 

彭勃 

彭勃,张胜,于晓强,冯秀娟,包明 

31 

SCI 

 

5 

Propargylic and Allenic Carbocycle Synthesis through Palladium-Catalyzed Dearomatization Reaction/  J. Org. Chem./ B. Peng, X. Feng*, X. Zhang, S. Zhang, M. Bao* 

2010, 75,  2619-2627 

2010.4.16 

冯秀娟,包明 

彭勃 

彭勃,冯秀娟,张新,张胜,包明 

19 

SCI 

 

6 

Palladium-Catalyzed Regioselective Allylation of Chloromethyl(hetero)arenes with Allyl Pinacolborate/  Adv. Synth. Catal./ S. Zhang#, A. Ullah#, Y. Yamamoto, M. Bao* 

2017, 359, 2723-2728 

2017.8.17 

包明 

张胜,乌拉阿齐兹 

张胜,包明 

7 

SCI 

 

7 

Carboxylative Coupling Reaction of Five-Membered (Chloromethyl) Heteroarenes with Allyltributylstannane Catalyzed by Palladium Nanoparticles/ Tetrahedron Lett./ J. Sun, M. Bao*, X. Feng, X. Yu, Y. Yamamoto, A. I. Almansour, N. Arumugam, R. S. Kumar 

2015, 56, 6747-6750 

2015.12.2 

包明 

孙健 

孙健,包明,冯秀娟,于晓强 

8 

SCI 

 

8 

Palladium-Catalyzed sp2sp3 Coupling of Chloromethylarenes with Allyltrimethoxysilane: Synthesis of Allyl Arenes/ J. Org. Chem./ S. Zhang, J. Cai, Y. Yamamoto, M. Bao* 

2017, 82, 5974-5980 

2017.6.2 

包明 

张胜 

张胜,蔡金芳,包明 

5 

SCI 

 

   

145 

  

  

  四、主要完成人(完成单位) 

序号 

完成人姓名 

完成单位 

工作单位 

1 

包明 

大连理工大学 

大连理工大学 

2 

张胜 

大连理工大学 

大连理工大学 

3 

冯秀娟 

大连理工大学 

大连理工大学 

4 

彭勃 

大连理工大学 

浙江师范大学 

5 

陆仕荣 

大连理工大学 

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  任何单位或者个人对公布项目持有异议的请于公示期内(2020320-27日)以实名方式书面向科技处反映,提出异议的单位或个人应当提交书面异议材料和必要的证明,并在书面材料上加盖单位公章或个人署名,提供联系方式;以匿名方式提出的异议的不予受理。 

    联系人:孙萌 

    联系电话:65935678, 18602328565 

    

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  2020320 

 
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