导向基辅助的钯催化醇类beta;-C(sp3)-H硅化反应
开题报告
选题的意义与研究背景
含硅化合物在材料科学、药物化学和复杂分子的合成等多个研究领域有着广泛的应用，具有重要的学术和工业价值。近年来，含硅化合物作为有机合成中的活性中间体在许多有机反应中被运用，拓宽了含硅化合物在合成复杂分子中的重要性。与引入含硅基团相比，直接将C-H替换成C-Si在改善化合物性质的同时，仍能够保持底物原有的结构，保证原有的性质。
但传统的硅化反应大都是在C(sp2)-H 键的硅化，烷烃C(sp3)-H 键的硅化较难实现。钯催化的C(sp3)H官能团化反应特别适合于多样化的定向合成，和化合物后期多样化处理，因为钯催化后形成中间体的碳钯键可以较容易的转换成碳碳键和碳杂原子键[1]。尽管在与医疗相关的自然和非自然产物中有大量的CH基型，但实现脂族醇CH官能团化的方法和实际导向基团却很少。
因此，我们希望开发一个有效的导向基团，通过导向基团辅助在钯催化作用下进而实现惰性脂肪醇的C(sp3)-H 键的硅化反应，且能够在温和反应的条件下实现高产率。
文献综述
引言
有机物的硅化，有助于简化化合物复杂类似物的合成，含硅化合物作为有机合成中的活性中间体被频繁使用，多种含硅衍生物的合成为药物和材料发现提供依据[2]。因此C(sp3)-H硅化反应是一种现代的、可持续的含硅分子的合成方法[3]。
过渡金属催化导向基团辅助的惰性 C(sp3)-H 键的活化一直以来都是研究的热点和难点。随着化学工作者的不断努力探索，惰性 C(sp3)-H 键的活化也取得了一定的发展。近几十年来，过渡金属催化的 C-H 键活化反应得到了快速发展，C-H键直接官能团化由于其高原子性和经济性，成为有机合成过程中获取目标分子的一种革命性的合成技术[4]。目前大多数官能团都可以通过过渡金属与导向基团的螯合作用引入烷烃的特定位置。在这里，将对近几年过渡金属催化的 C-H 键活化方法以及其导向基团的选择、硅化反应机理等作出综述。
2.硅化反应
Martin Oestreich等人根据硅化的反应机理[3]，并就底物范围、官能团耐受性和区域选择性等方面进行了比较，将所得到的反应机理可分为四大类:(i)过渡金属催化的碳氢官能团化反应，(ii)亲电性芳香族取代反应(SEAr)，(iii)均溶性芳香取代反应(SHAr)，(iv)亲核取代反应。每一种方法涵盖不同的底物类别和反应条件。
过渡金属催化C-H键官能团化已经发展成为合成化学中不可或缺的方法学。过渡金属催化的C-H硅化与其他方法的最大区别可能在于它不仅能官能团化C(sp2)-H键，还能官能团化C(sp3)-H键。Cheng和Hartwig报道了[5]过渡金属催化的C-H硅化反应的机理可分为三类，即(i)硅烷的分子内硅化作用、(ii)烷基碳氢键的分子间定向硅化(iii)烷基碳氢键的分子间无定向硅化。
2.1硅烷的分子内硅化作用
分子内芳基C-H硅化是最容易实现的，因为它保证了含氢硅烷和芳烃的等摩尔比，并防止了不必要的双硅化反应，另外，也可以利用烯烃的区域选择性硅氢加成，通过C - Si键的形成合成硅烷[6-8]。2005年Hartwig和Tsukada报道了[16]一个铂催化的二甲基苯乙基硅烷和二甲基(3-苯基丙基)硅烷的分子内硅烷化反应，从而得到相应的五元或六元硅烯。
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