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阳华教授 
阳华教授课题组
阳华教授课题组自2011年在中南大学化学化工学院成立以来，一直致力于有机小分子催化剂的设计、合成及其在不对称合成中的应用、可见光催化烯烃官能团化、含氟杂环的构建以及不对称自催化体系等研究领域取得了诸多进展。近年来，相关研究在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett., Chem. Comm., Chem. Eur. J.等国际知名期刊上发表。课题组目前有博士生7名，研究生12名。
前沿科研成果：膦介导的MBH型/γ-加成多米诺反应：多样化导向构建香豆素骨架 膦介导的转化在促进碳-碳键的构建中有着至关重要的作用。由于其独特的反应活性，活化的炔烃已被发展成为适用于膦介导的反应底物之一。众所周知，作为最早被发现的膦催化反应之一，MBH反应为构建碳-碳键非常有效合成方法之一，然而活化的炔烃对于膦催化MBH型反应仍是一个长期的挑战。基于阳华课题组前期研究（Org. Biomol. Chem. 2019, 17, 2187-2191）以及对其机理的深入探究，作者设计将炔酯部分连接到水杨醛底物中以实现分子内MBH型反应，生成相应的两性离子中间体；该两性离子中间体在被外部亲核试剂捕获后进行γ-反式加成反应，将成功地构建一系列结构多样化的香豆素衍生物。 
图1 研究背景和课题设计 （来源：Org. Lett.） 作者探索了不同取代的炔酯和不同类型的亲核试剂的范围，包括碳、氮、氧为中心的亲核试剂，最终，通过X射线晶体学分析（a1，c1和d6）明确证实了这一系列化合物的结构。
 图2 底物适应范围研究
（来源：Org. Lett.） 鉴于这种新颖的多米诺反应可提供快速合成各种香豆素的简便途径，作者将该策略扩展到N-(2-甲酰基苯基)-2-丁炔酰胺，从而快捷地构建喹啉酮骨架，进一步证明了该策略的多样性。
图3 多米诺反应合成喹啉酮 （来源：Org. Lett.） 为了深入了解反应途径，进行了一系列的31P核磁监测实验及氘代标记实验（图4）。甲基二苯基膦和甲基二苯基氧膦分别在-27 ppm和31 ppm处显示特征峰。将1a与甲基二苯基膦混合时，在6 h后观察到31 ppm，29 ppm和18 ppm附近的三个不同的峰。将1a和2a与甲基二苯基膦混合后，在6 h后仅观察到31 ppm的甲基二苯基氧膦的特征峰，表明膦催化剂参与了中间体的形成（29 ppm和18 ppm）。为了验证a1是否为b1的前体，将a1置于b1的反应条件下，发现在这些条件下无法获得化合物b1。因此我们推测该转化的还原剂是膦催化剂。此外，通过在反应中添加氘代水，可以检测到相应的氘代产物b1-D和f1-D，这表明在该过程中水是主要的质子源。 
图4 磷谱和标记实验 （来源：Org. Lett.） 最后，作者提出了以下反应机理（图5）：首先，膦催化剂共轭加成到炔酯中，然后分子内亲核进攻醛基（MBH型反应），生成了叶立德中间体I。随后，叶立德I质子化并脱水得到了膦两性离子中间体II。中间体II易受各种亲核试剂的攻击，从而形成叶立德中间体。最后，中间体通过不同途径的去磷化产生多样化的香豆素：1)在无水条件下，中间体III容易直接消除膦催化剂，得到共轭香豆素衍生物a；2)在过量水的存在下，中间体III容易被水进攻，发生wittig反应生成相应的产物b；3)若亲核试剂在合适的位置存在活性羰基将进一步发生分子内的Wittig反应产生相应的产物d和e；4)在不存在任何额外亲核试剂的情况下，中间体II将直接被水进攻以生成相应的中间体III，进一步生成最终产物f。如图所见，结构特征和反应条件将显著影响后期反应途径，从而促进香豆素骨架的多样性、导向性的合成。
图5 反应机理 （来源：Org. Lett.） 总结：该方法基于活化炔酮和多样性的亲核试剂，通过设计膦介导的多米诺反应过程，将MBH型反应、γ-反式加成和Witting反应合理地结合起来。该膦介导的转化对具有多种结构特征的亲核试剂表现出高耐受性，从而多样性、多导向性地合成了多种具有新颖骨架的香豆素。该项工作将为更广泛地利用膦介导的转化来设计有效反应途径合成具有挑战性的杂环骨架提供新的思路。 该成果近期以“Phosphine-Mediated MBH Type/Umpolung Addition Domino Sequence: Divergent Construction of Coumarins”为题发表在Org. Lett.（DOI: 10.1021/acs.orglett.9b04248）上，第一作者为邓志雄(硕士)和郑雨(博士)，通讯作者为阳华教授、陈晓青教授、向皞月副教授（论文作者：Zhi-Xiong Deng, Yu Zheng, Zhen-Zhen Xie,Yue-Heng Gao, Jun-An Xiao, Si-Qi Xie,Hao-Yue Xiang,*Xiao-Qing Chen,* and Hua Yang*）。该研究得到了国家自然科学基金(21576296, 21776318, 21676302和81703365)的资助。
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