基于sp2 C-H官能化反应合成含硫化合物研究

摘要

含硫化合物普遍存在于天然产物、药学活性化合物和有机材料中。许多临床常见药物也是含硫化合物，例如：克拉匹多、齐留通、阿咗昔芬、雷洛昔芬、思瑞康、利鲁唑、吡格列酮等。因此，开发温和、高效合成这类化合物的方法具有重要意义。
　　传统合成含硫化合物的方法往往由于反应底物难于扩展或反应条件过于苛刻而受到限制，因此开发新颖、高效及高选择性的合成含硫化合物的方法得到了人们的普遍关注。
　　近几十年来，sp2 C-H官能化反应，提供了高效、高选择性的合成含硫化合物的新思路。但是，现阶段sp2 C-H官能化反应构建C-S键领域，研究较广、较为成熟的方法多需要Pd、Rh、Ru等重金属催化剂参与。尽管这些方法具有一些优点，但是重金属催化的使用又带来了一些显著的缺点，比如说：药物中存在微量的金属残留，危害人类健康；重金属催化剂一般价格昂贵，毒性大；金属配体的使用也使反应体系更复杂等。
　　近期无金属或铜铁等廉价低毒金属催化反应因可以避免目标化合物中重金属残留的优点而受到更人们的关注，本文对sp2 C-H官能化反应进行了一些新探索，籍以扩展出合成含硫化合物的新方法。
　　论文包括以下四个部分：
　　(1)在碘催化下，商业可得的芳胺或苯甲醚类化合物通过sp2 C-H键直接硫芳基化反应，高效构筑了一系列硫醚类化合物。该方法在成本、产率等方面具有明显的优点，因此具有良好的应用前景。
　　(2)无金属条件下，活泼炔化合物与硫醇反应合成苯并噻吩类化合物。该方法以廉价易得的TEAB或I2作为催化剂，K2S2O8或DTBP为氧化剂，为苯并噻吩类化合物的合成提供了一种简单、绿色、高效的合成方法。
　　(3)在室温无金属条件下，以K2S2O8为氧化剂，在咪唑并吡啶类化合物的C-3位高选择性地引入硫氰酸根基团。该反应原子利用率较高同时还避免了反应产物中掺入重金属杂质。
　　(4)在温和条件下，铜催化合成苯并噻吩咪唑并吡啶类或苯并咪唑并噻唑类杂环化合物。该反应以铜盐为催化剂，经分子内的氧化加成、还原消除过程高效合成出含硫杂环化合物。
　　在此，我们给出了几种合成多类含硫化合物的实用方法，几乎所有的目标化合物都能以一个稳定且较高的产率得到。这些合成含硫化合物的方法相对于传统方法来讲，具有高效、实用、经济、绿色的优点，必将引起有机化学及药物化学领域的广泛关注。

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第1章 绪论

1.1 含硫化合物的重要性

1.2 传统构建C-S键的方法

1.3 sp2 C-H官能化反应构建C-S键的研究进展

1.4 硕士论文课题的提出

第2章 碘催化硫醚类化合物的合成

2.1 碘催化芳胺与硫醇构建硫醚类化合物

2.2 碘催化苯甲醚与硫醇构建硫醚类化合物

第3章 非金属体系中苯并噻吩类化合物的合成

3.1 四乙基溴化铵催化活泼炔与二硫化物合成苯并噻吩类化合物

3.2 碘催化活泼炔与硫醇合成苯并噻吩类化合物

第4章 咪唑并吡啶类化合物C-3位选择性硫氰化反应

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 小结

4.4 产物的表征

第5章 铜催化含硫杂环化合物的合成

5.1 铜催化合成苯并噻吩/咪唑并吡啶类化合物

5.2 铜催化邻卤炔酸酯与异腈合成苯并咪唑并噻唑类化合物

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文、专利

致谢