钯催化双氮杂芳环芳基化与选择性氰化反应研究

摘要

本论文主要研究了微波条件下钯催化5-氨基-3-溴-1H-吲唑与芳（杂）基硼酸的 Suzuki交叉偶联；3-哒嗪甲酸或嘧啶甲酸钠与芳基（杂）溴通过钯催化脱羧交叉偶联反应；4-取代哒嗪为原料通过Reissert类型反应选择性氰化得到5-取代-3-腈基哒嗪。主要内容如下：
　　1.微波条件下钯催化的5-氨基-3-溴-1H-吲唑与芳（杂）基硼酸的Suzuki偶联反应
　　以 NH无保护基的5-氨基-3-溴-1H-吲唑和芳（杂）基硼酸为原料，在微波条件下，以5 mol％Pd(OAc)2为催化剂，10 mol% RuPhos为配体，K3PO4为碱， dioxane/H2O(1:1)为溶剂，通过Suzuki交叉偶联反应以高收率快速合成了一系列5-氨基-3-芳（杂）基-1H-吲唑化合物。该反应体系对官能团有良好的容忍性，含有各种取代基的芳（杂）基硼酸均能顺利地进行偶联得到目标化合物（Scheme1）。此处为图片
　　2.钯催化3-哒嗪甲酸与芳（杂）基溴的脱羧交叉偶联反应
　　以稳定的3-哒嗪甲酸和芳（杂）基溴为反应底物，以5 mol% Pd(PPh3)4为催化剂，Li2CO3为碱，DMA为溶剂，在当量Cu2O存在条件下实现了3-哒嗪芳（杂）基化，并用该催化体系合成了一系列3-芳基哒嗪衍生物。反应具有良好的官能团容忍性，在此条件下烷基、酯基、醛基、氰基、硝基、卤素、醚类及酮类等官能团都能稳定存在，该反应同样适用于3-杂芳基哒嗪的合成，可以得到中等到高收率的目标产物（Scheme2）。此处为图片
　　3.钯催化嘧啶羧酸化合物与芳（杂）基溴的脱羧交叉偶联反应
　　以稳定的嘧啶羧酸钠盐和芳（杂）基溴为反应底物，以5 mol% Pd(PPh3)4为催化剂，DMA为溶剂，在少量Cu2O存在条件下，实现了4-嘧啶芳（杂）基化。同时，该反应体系对于5-嘧啶芳（杂）基化也适用。对于含有取代基的嘧啶以及溴代杂芳烃均可以得到中等到好的收率，操作简单，官能团兼容性好是该反应的主要特点(Scheme3)。此处为图片
　　4.通过Reissert类型反应选择性氰化4-取代哒嗪合成5-取代-3-腈基哒嗪
　　以4-取代哒嗪为原料，三甲基氰硅烷（TMSCN）为氰化试剂，对甲苯磺酰氯（TsCl）为酰化试剂，AlCl3为催化剂，DBU为碱，THF为溶剂，通过Reissert类型反应选择性氰化合成了一系列5-取代-3-腈基哒嗪。反应条件温和，实现了一锅两步反应，以好的选择性高收率得到目标化合物(Scheme4)。此处为图片

目录

声明

主要符号对照表

第一章 绪论

1.1过渡金属催化的交叉偶联反应

1.2过渡金属催化的脱羧交叉偶联反应

1.3 课题整体工作设想

参考文献

第二章 钯催化微波辅助5-氨基-3-溴-1H-吲唑与芳（杂）基硼酸的Suzuki偶联反应

2.1 引言

2.2 结果与讨论

2.3本章小结

2.4实验部分

参考文献

第三章 钯催化3-哒嗪甲酸与芳（杂）基溴的脱羧交叉偶联反应

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.3本章小结

3.4实验部分

参考文献

第四章 钯催化嘧啶羧酸与芳（杂）基溴的脱羧交叉偶联反应

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

4.4实验部分

参考文献

第五章 通过Reissert类型反应选择性氰化合成3-腈基-5-取代哒嗪

5.1 引言

5.2 芳基腈类化物的合成

5.3 课题引入

5.4 实验部分

5.5机理推测

5.6本章小结

5.7实验部分

参考文献

总结论

附录 新化合物核磁谱图（1H、13C）

第二章新化合物谱图

第三章新化合物谱图

第四章新化合物谱图

第五章新化合物谱图

博士期间发表的学术论文与研究成果

致谢