铱(Ⅲ)和碘单质催化的异喹啉、异吲哚啉酮类化合物合成方法研究

摘要

含氮杂环化合物是一类具有重要生理活性的有机化合物,在天然产物中占有重要位置。其中,异喹啉和异吲哚啉酮类化合物由于其具有良好的生理活性,成为当前化学家研究的重点内容。由于合成此类化合物的传统方法存在反应条件苛刻、产率低、选择性差等缺点,不符合当前绿色化学的需求,寻求经济、简单、有效的合成方法是目前有机化学的研究难点与热点之一。
　　 本文利用过渡金属铱催化环化功能化的炔烃和烯烃,得到一系列结构新颖的含氮杂环化合物一异喹啉类化合物和异吲哚啉酮类化合物,这是当前合成化学、尤其是药物合成化学研究的热点之一。
　　 以α-(2-炔苯基)硝酮化合物为底物,在过渡金属络合物(IrCp*Cl2)的作用下发生分子内氧化还原环化反应生成一系列异喹啉类化合物。首先,α-(2-炔苯基)硝酮化合物与0.5当量的IrCp*Cl2反应生成高产率的异喹啉铱络合物。异喹啉铱络合物中的配体有一定的不稳定性,因此,进一步与碘甲烷反应生成离子络合物;其次,α-(2-炔苯基)硝酮化合物与1mol％IrCp*Cl2催化环化生成高产率的异喹啉内盐化合物。通过与盐酸乙醚发生质子化反应、与碘甲烷发生甲基化反应生成对应的离子化合物证明该类异喹啉内盐化合物中的氧原子具有亲核活性。异喹啉内盐化合物与吸电子的炔烃或烯烃发生[3+2]极性环加成反应得到一系列不同立体构型的异喹啉类化合物。从晶体学、反应动力学方面研究验证了反应机理。通过大量实验开辟了合成一类异喹啉类化合物的全新路径,可以简单快速高效地合成一系列具有生理活性的有机杂环分子骨架。
　　 以α-(2-炔苯基)硝酮化合物为底物,在亲电试剂碘单质的作用下发生分子内氧转移反应,得到结构新颖的异吲哚啉酮类化合物。同时以2-炔苯基甲基亚砜化合物为底物,在碘单质作用下经过加成消除过程得到邻二酮化合物。对此类反应提出合理的反应机理。通过实验开辟了合成一类异吲哚啉酮类化合物和邻二酮类化合物的新路径。此方法反应条件温和、反应速度快、产率高。