基本信息

教师姓名：李加荣

所在学科：化学工程与技术

职 称：教授，博士生导师

联系电话：(010)68918012

邮 箱： jrli@bit.edu.cn

通讯地址：北京市海淀区中关村南大街 5 号

个人概况：

1986 年 7 月北京大学化学系毕业，有机化学理学学士；1988 年 9 月北京

理工大学化工与材料系，应用化学提前攻博；1992 年 6 月，北京理工大学化工

与材料系，应用化学工学博士。1999 年-2000 年，美国宾西法尼亚大学医学院

访问学者。1988 年 9 月-1992 年 7 月，先后在吉林蛟河石油射孔器材厂、国营

375 厂等多地从事硝基化合物的开发、生产等。1992 年 7 月-1994 年 6 月，深

圳南夏香精香料有限公司，工程师；1994 年 6 月-1995 年 6 月，深圳瑞达发光

材料科技公司，总工程师；1995 年 7 月-1999 年 6 月，北京理工大学化工与材

料学院，副教授；1999 年 7 月-2000 年 8 月，美国宾西法尼亚大学医学院访问

学者；2000 年 9 月-2002 年 6 月，北京理工大学化工与材料学院，副教授；2002

年 6 月-2016 年 7 月，北京理工大学化工与环境学院，教授，副院长，院党委

委员；2016 年 8 月-至今，北京理工大学化学与化工学院，教授。先后参与、

承担国家自然科学基金、总装 086 专项、科技部国际合作、国防科工委、北京

市和企事业单位横向合作课题。Green Chem., Org. Lett., Adv

RSC.,Synlett.,Tetrahedron 有机化学等发表近百篇 SCI、EI 论文。中国发明授权专利

20 余项。著有《芳香 C-H 键的反应》、《军用生物技术》等专著。

科学研究：

一、Friedlander 反应及其 PDF 新转化（Friedlander reaction and its new

conversion）

1、 邻氨基芳香腈与羰基化合物的 PDF 新转化（Discovery of new

conversion）

Friedländer 反应是德国化学家 Paul Friedländer 于 1882 年发现邻氨基芳

香不饱和底物与含有 a-活泼氢的羰基化合物缩合生成喹啉衍生物的反应，至今

已有 130 多年的历史，其在有机合成中是一类应用较为广泛的反应，是合成各

种喹啉、吖啶、三氮杂蒽及他克林类似物等含氮杂环化合物的重要方法。我们在

研究邻氨基芳香腈与羰基化合物反应制备喹啉衍生物时发现，除了得到正常的

Friedlander 产物外，还得到新转化骨架产物：

2、 邻氨基芳香腈与羰基化合物的反应机理（Mechanism）

完整机理为：芳腈的氨基进攻酮的羰基碳原子生成氨基加成物后，可能沿着

两种反应路线进行：如果沿着 A 路线进行脱水、亲核加成、芳构化即是经典的

Friedländer 反应，得到喹啉衍生物；如果氨基加成物不脱水，而是沿 B 路线生

成喹唑啉酮类产物。我们将之命名为 PDF 转化：即新转化过程首先经过 Pinner

反应生成噁嗪中间体，而后该中间体进行快速的 Dimorth 重排得到喹唑啉酮衍

生物，而这一转化过程存在于经典的 Friedländer 反应中。

3、 邻氨基腈与羰基化合物的分岔反应（Divergent transformation of

o-aminonitrile witn carbonyl compd）

系统研究表明：邻氨基腈与羰基化合物反应实际上不仅可以得到

Friedlander 产物，也可以生成新结构骨架的喹唑啉酮产物，是一类可以由相同

底物产生不同产物的分岔反应！

各种芳香的邻氨基苯甲腈、邻氨基吡啶腈、邻氨基吡唑腈、非芳香的邻氨基

吡喃腈等均可以与环酮、脂肪酮、芳香酮和脂肪醛等反应生成成对的 Friedlander

转换盒 PDF 转化产物。由此发现并提出一类新型分岔转化，且这类新型分岔转

化的特点是产物结构不是常规的同分异构体，而是两种完全不同结构的产物！

使人们认清了此类反应的全貌， Friedlander 反应仅是此类反应的一半内容。

迄今用此反应已合成上百万的化合物！这些化合物很多已在药物、材料等领域获

得应用。哪一半呢？！

4、 PDF 转化研究 （Controllable PDF conversion）

研究发现：催化剂是影响反应产物的重要因素，且碱性条件生成喹唑啉酮衍

生物；而强酸和长时间反应则生成热力学稳定的他克林衍生物。由此实施了可控

的 PDF 单向转化。

通过底物的拓展研究，发现水、微波、离子液体、N-杂卡宾等都可用于 PDF

转化，且已将 PDF 的应用范围由最初的邻氨基芳香腈拓展至脂肪族的邻氨基腈、

含氮、氧、硫杂原子的邻氨基腈化物，得到了一系列含氮杂环化合物。

5、 PDF 转化的拓展（Various of PDF conversion）

1） 邻氨基腈与 DMF 及尿素的反应

CN

NH2

N NH

NH

O

R1

R2

NH

NH

O

R1

R2R

RN N

H

NH

O

R1

R2X

X=C or N

S NH

NH

O

R2R1

R

O NH

NH

O

R1

R2R

Ar

N

N NH

NH

O

R1

R2R

NH

NH

O

R1

R2N

N

Ph

NH

NH

O

R1

R2

SMe

CN

Ph

NH

NH

O

R1

R2R

N

N

NH

NH

O

R1

R2

2） 邻氨基酸（酯）与羰基化合物的反应

3） 邻羟基腈与羰基化合物的反应

4） C-N 偶联与 PDF 相结合的一锅串联反应

5） 三组分 PDF 转化

6、 基于 PDF 转化的一锅合成研究（One-pot synthesis based on PDF

conversion）

1） 由 α-氰基二硫缩烯酮制备多取代喹唑啉酮化合物

2） NHC-PPIm 催化的多组分反应合成吡啶并嘧啶酮化合物

3） 烷氧基吡唑并嘧啶酮的一锅合成

4） 四环稠合的噻吩并嘧啶酮的一锅合成

这里，首次得到 PDF 和 Friedlander 同时存在于单一分子中的交叉缩合产

物。意外获得共价小分子的热稳定高达 1oC/1 分子量以上的超热稳定的共价有

机物。

7、 PDF 转化的应用（Application of PDF conversion）

1）基于 PDF 转化的喹唑啉酮一锅合成 One-pot synthesis of

quinazolinone

2）西地那非的新合成（ A modified synthesis of Sildenafil）

8、 结论（Conclusion）

二、 精细有机化学品及药物（Fine chemical and Drug）

1、 一种切断酰胺 C-N 键的简便方法和一类构建 C-N 键的新胺化试剂。方

法便捷、有效，试剂无味、高效，可适性广。

2、 系统研究了抗老年痴呆药物 Tacrine 及其衍生物的制备。

3、 改进了治疗前列腺等疾病的 alfuzosin、doxazosin、Terazosin 药物

的改进制备。

4、 乙基多杀菌素的化学合成（Semi-synthesis of Spinetoram Based

on Spinosyn A Aglycone）

由商用鼠李糖出发，设计合成了 3-乙基-2,4-二甲基鼠李糖，据此改进完成

了高效、绿色、广谱、低毒、环境兼容的乙基多杀菌素（Spinetoram）的化学

合成，为该生物农药产品的广泛使用提供了强有力的技术支撑，有利于打破美国

Dow AgroSciences 对该产品的全球垄断。

三、 有机功能材料

设计研究了一系列高能量密度材料，如十二羟基硝酸酯葫芦脲、六环奥克托

今、三环奥克托今等。

代表性论文：

1. Ma Suoling, Li Jiarong, Sun Yongjiang, et al. Synthesis of 1,2-dihydro-4H-3,1-benzoxazine derivatives via ZnCl2 catalyzed cyclocondensation reaction，

Tetrahedron, 2006, 62(34): 7999-8003.

2. Jiarong Li, Lijun Zhang, Daxin Shi, et al. Investigation of the reaction of o-aminonitriles with ketones: A new modification of Friedlander reaction and

structures of its products. Synlett., 2008, (2): 233-236.

3. Li, Jiarong, Chen, Xian, Shi, Daxin, et al. A new and facile synthesis of quinaline-2,4-(1H,3H)-dione. Org. Lett., 2009, 11(6): 1193-1196.

4. Liupan Yang, Daxin Shi, Jiarong Li, et al. Microwave-assisted synthesis of 2,3-dihydropyrido[2,3-d]pyrimidin-4(1H)-ones catalyzed by DBU in

aqueous medium. Green Chem., 2012, 14: 945-948.

5. Juan Xu, Jiarong Li, Zhen Wei, et al. Direct amination of azoles using CuCl2 complexes of amines under mild conditions. RSC Adv., 2013, 3: 9622-

9626 .

6. Liu, Mingxing, Li, Jiarong, Zhang Qi, et al. One-pot NHC-assisted Access to 2,3-dihydropyrimido[4,5-d]pyrimidin-4(1H)-ones. RSC Adv., 2014, 3:

9622-9625.

7. Hongxin Chai, Jiarong Li, Liupan Yang, et al. Copper-catalyzed tandem N-arylation/condensation: Synthesis of quinazolin-4(3H)-ones from

2-halobenzonitrile and amides. RSC Adv., 2014, 4: 44811-44814.

8. Mingxing Liu, Jiarong Li, Kai Zheng,et al. Base-catalyzed one-pot tandem reaction: an effective strategy for the synthesis of pyrazolo[3,4-

d]pyrimidinone derivatives [J]. Tetrahedron, 2015, 71: 7658-7662.

9. Mingxing Liu, Jiarong Li, Hongxin Chai, et al. A convenient four-component one-pot strategy toward the synthesis of pyrazolo[3,4-d]pyrimidines [J].

Beilstein J. Org. Chem., 2015, 11: 2125-2131.

10. Junjuan Yang , Daxin Shi , Jiarong Li, et al. An innovative synthesis of tertiary hydroxyl thieno[2,3-d]pyrimidinone skeleton: natural-like product from

the tandem reaction of o-aminothienonitrile and carbonyl compound. Tetrahedron Letters, 2016, 57: 2455–2461.