Part 1. Synthesis of Heterocyclic-Fused Benzopyrans via the Pd(II)-Catalyzed C-H Alkenylation/C-O Cyclization of Flavones and Coumarins
An efficient and practical method for effecting a tandem C-H alkenylation/C-O cyclization has been achieved via the C-H functionalization of flavone derivatives. The synthetic utility of the one-pot sequence was demonstrated by obtaining convenient access to coumarin-annelated benzopyrans. The reaction scope for the transformation was found to be fairly broad, affording good yields of a wide range of flavone- or coumarin-fused benzopyran motifs, which are privileged structures in many biologically active compounds.
Part 2. Rh(III)-catalyzed 7-Azaindole Synthesis via C-H Activation/Annulative Coupling of Aminopyridines with Alkynes
An efficient Rh(III)-catalyzed 7-azaindole synthesis was developed via C-H activation/annulative coupling of aminopyridines with alkynes. The reaction was highly regioselective and tolerated various functional groups, permitting the construction of various 7-azaindoles.
Part 3. Stereoselective Construction of Oxaspirocycles via Chiral Bidentate Directing Group-Mediated C($sp^3$)-O Bond Formation
Systematic investigation of chiral bidentate auxiliaries has resulted in the discovery of a chiral 2,2-dimethyl-1-(pyridin-2-yl)propan-1-amine-derived directing group that enables the formation of a stereoselective palladium(II)-catalyzed intramolecular C($sp^3$)-O bond. This new chiral directing group exhibited high reactivity in the activation of methylene C($sp^3$)-H bonds with excellent levels of asymmetric induction (diastereomeric ratio of up to 39:1), which allowed the construction of a wide range of oxaspirocycles. Mechanistic investigations were also conducted to elucidate the reaction mechanism and understand the origin of the diastereoselectivity. DFT-calculations suggest that only modest levels of diastereoselectivity is accomplished at the rate-determining C-H metalation-deprotonation step and the d.r. is further enriched at the reductive elimination step.
Part 1. 팔라듐 촉매 하에서 탄소-수소 알켄화 반응과 탄소-산소 고리화 반응을 통한 플라본 및 쿠마린 축합 벤조피란의 합성
단일 촉매 하 연속 화학 반응의 개발을 통해 생리활성물질을 합성함으로써 반응의 효율성과 경제성을 극대화할 수 있다. 탄소-수소 알켄화 반응과 탄소-산소 고리화 반응을 연속적으로 일으켜 플라본 및 쿠마린 축합 벤조피란을 합성하였다.
Part 2. 로듐 촉매 하에서 아미노피리딘과 알카인의 탄소-수소 활성화 및 산화 고리화 반응을 통한 7-아자인돌의 합성
7-아자인돌 유도체는 광범위한 생리활성으로 인해 신약 후보물질의 중간체로 사용되어 오고 있으며 물리화학적 특성을 기반으로 금속 착물, OLED의 원료로 사용되는 등 다양한 분야에서 주목받고 있다. 기존의 7-아자인돌 합성법의 효율성, 경제성 개선을 위해 탄소-수소 활성화, 산화 고리화 반응을 통한 합성법을 개발하였다.
Part 3. 카이랄 이중배위 지향성기를 이용한 옥사스피로 고리 화합물의 비대칭 합성
피리딘 기반의 새로운 카이랄 이중배위 지향성기를 개발하고 팔라듐 촉매 하에서 입체선택적인 $sp^3$ 혼성 탄소-수소 활성화 반응에 사용하였다. 이를 통해 높은 입체선택성을 가지는 탄소-산소 결합을 형성하였고, 다양한 종류의 비대칭 옥사스피로 고리 화합물을 합성하였다.
