硝基甲苯类化合物的氧化偶联反应研究

摘要

喹唑啉类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，具有广泛的生物和药理活性，其骨架存在于多种生物活性分子和天然产物之中，是合成各种功能材料的重要中间体，受到人们越来越多的关注。本论文在前人研究基础上提供了一种硝基甲苯类化合物参与的 C-N氧化偶联合成喹唑啉的方法，并在其研究过程中意外发现硝基甲苯类化合物的自身 C-C氧化偶联反应。而氧化偶联反应作为构建碳碳及各类碳杂键强有力的化学工具，研究成果广泛应用于生物、医药、农药、仿生、材料、天然产物全合成等各个领域当中,极大地促进了有机化学的发展。因此，本论文的另一研究目的在于发展一种新型的氧化偶联策略以实现1,2-二芳基乙酮/醇和2-[2-(喹啉-2-基)乙烯基]-喹啉类化合物的合成。主要研究内容包括以下三个部分：
　　1.硝基甲苯类参与的C-N氧化偶联反应合成喹唑啉类化合物。以2-硝基甲苯和苄胺为原料，经氧化缩合实现喹唑啉的合成，并对其反应条件进行优化，以及底物拓展研究，得到了一系列含有不同取代基的喹唑啉类化合物。该方法具有原料廉价易得、反应条件温和、操作简单等优点。
　　2.硝基甲苯类化合物参与的C-C氧化偶联反应。在喹唑啉的合成研究中，发现硝基甲苯类化合物在碱和 DMSO体系中可以发生自身氧化偶联反应，其化学选择性可以通过控制碱的种类调控。30℃下，在KOtBu/DMSO体系中获得唯一产物1,2-二芳基乙酮类化合物；在 K2CO3/DMSO体系中进行反应时，仅产生1,2-二芳基乙醇类化合物。该方法避免了过渡金属催化剂的使用，为1,2-二芳基乙酮/醇类化合物的合成提供了一种新的途径。
　　3.硝基甲苯类化合物C-C氧化偶联反应的衍生。受2-硝基甲苯在碱性条件下自身可以发生氧化偶联反应的启示，本论文尝试以与2-硝基甲苯电子效应及结构类似的2-甲基喹啉为底物来实现其自身氧化偶联反应。实验证明该理论是成立的，成功得到了2-甲基喹啉类化合物的自身氧化偶联产物2-[2-(喹啉-2-基)乙烯基]-喹啉类化合物。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 喹唑啉类化合物的合成研究进展

1.3 基于C-C氧化偶联的1,2-二芳基乙酮/醇的合成研究进展

1.4 含有乙烯基取代基的喹啉衍生物的合成研究进展

1.5 本论文的主要研究内容

第2章 实验材料与表征方法

2.1 实验仪器与药品

2.2 化合物表征方法

第3章 硝基甲苯类参与的C-N偶联合成喹唑啉

3.1 引言

3.2 实验结果与分析

3.3 本章小结

第4章 硝基甲苯类参与的C-C氧化偶联反应

4.1 引言

4.2 实验结果与分析

4.3 本章小结

第5章 硝基甲苯类C-C氧化偶联反应的衍生

5.1 引言

5.2 实验结果与分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

附录