钯催化双齿导向基团辅助的C-H键活化官能化及应用研究

摘要

过渡金属催化导向基团辅助的C-H活化官能化反应具有区域选择性好，原子利用率高等优点成为有机合成领域的研究热点之一。相比单齿导向基团，双齿导向基团能够实现低活性的C(sp3)-H活化官能反应。发展新型的高活性和易移除的双齿导向基团是目前研究C-H活化领域的一大研究方向。本论文主要研究了钯催化双齿导向基团辅助的C-H键活化官能化反应及其应用，主要内容如下:
　　1.醋酸钯催化三氮唑导向的氨基酸底物C-H键活化芳基化
　　近年来，Click反应生成的三氮唑基团在药物开发、催化剂固载等领域获得了广泛的关注，同时三氮唑基团展示出了较强的配位能力。基于此发展了一种新型的Click-三氮唑双齿导向基团，实现了醋酸钯催化的氨基酸衍生物的β-位C(sp3)-H活化芳基化反应。反应体系表现出较好的官能团兼容性，对含各种取代基的碘苯均可以顺利参与实现芳基化反应，将底物放大至克级规模时反应也可顺利进行，导向基团移除后依旧能够保持底物的高光学纯度。
　　2.钯/碳催化三氮唑导向的C-H键活化芳基化
　　为了实现催化剂的回收利用，以商业化的钯/碳为催化剂，二苯基高碘翁盐[Ar2I]BF4作氧化剂和芳基化试剂，成功实现了三氮唑导向芳香酰胺邻位C(sp2)-H键活化芳基化反应。这也是首次将钯/碳作为催化剂应用于导向基团辅助的C-H活化芳基化反应的报道。钯/碳催化剂回收套用两次后依旧保持着一定的催化活性。
　　3.钯催化导向基团辅助的C-H活化官能化的应用
　　为了发展C-H活化方法的实际应用价值，将钯催化导向基团辅助的C-H活化官能化的思路运用到药物中间体合成中，实现了醋酸钯催化沙坦类抗高血压药关键中间体2-氰基-4'-甲基联苯的合成，相比以前的工作，具有反应路线短，三废污染少等优点。同时运用钯/碳作催化剂实现了杀虫剂氟虫双酰胺关键中间体碘代双酰胺的合成，具有产品收率高，异构体少，路线简单等优点。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 钯催化双导向基团辅助的C-H键活化形成C-C键

1．3 钯催化双齿导向基团辅助的C-H键活化C-N键形成

1．4 钯催化双齿导向基团辅助的C-H键活化形成C-O键

1．5 钯催化双齿导向基团辅助的C-H键活化形成C-X(X=F，Cl，Si，Ge，S)

参考文献

第二章 醋酸钯催化三氮唑导向氨基酸底物C(sp3)-H键活化芳基化

2．1 研究背景

2．2 反应条件的优化

2．3 底物拓展研究

2．4 放大实验及导向基团的移除

2．5 反应机理研究

2．6 实验部分

2．7 本章小结

参考文献

第三章 钯／碳催化三氮唑导向的C-H键活化芳基化

3．1 研究背景

3．2 实验结果与讨论

3．3 反应机理研究

3．4 实验部分

3．5 本章小结

参考文献

第四章 钯催化导向基团辅助的C-H活化官能化的应用

4．1 2-氰基联苯的合成

4．2 氟虫双酰胺碘代中间体合成

4．3 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

致谢

附录

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已申请专利