分子内环化过程参与的一锅反应合成含氮杂环的研究

摘要

含氮杂环化合物在生活和生产当中有着重要的价值，含氮杂环因其广泛的生物和药理活性，是许多合成药物、天然产物与功能材料中的基本结构单元。含氮杂环化合物在有机合成、药物化学及功能材料等领域有着重要的应用前景。另外，实现绿色合成将成为我们的目标之一。通过C-H键活化和偶联的途径构建环状化合物越来越被研究者所重视和深入研究。许多过渡金属催化剂，如金、银、铜、铁、钌、铑、钯等，都表现出极高的催化效率。其中，铜催化剂由于其相对廉价易得、绿色环保和低毒等特性，具有操作简便而且节省成本，符合绿色化学的特点。对于这类化学键的激活与重组，是近些年来合成化学研究的热点。在这方面，新开发的金属催化交叉偶联反应与C-H键活化是实现C-N键的形成/环化很好的一个方法。通过廉价、低毒的过渡金属铜催化的串联一锅法合成杂环化合物更具有实用价值。
　　本文的研究内容是围绕分子内环化过程为关键步的一锅反应合成含氮杂环化合物展开，主要内容包括三部分:
　　第一部分简要概述C-H键活化和铜促交叉偶联反应的相关研究进展及其应用。
　　第二部分主要介绍邻卤代芳基烯胺和邻溴苯硫酚一锅选择性氧化碳-碳偶联/两次碳-杂原子交叉偶联过程合成噻嗪并吲哚衍生物。我们发现了一种新的合成噻嗪并吲哚类衍生物的方法，该方法在一锅反应体系中实现了分子内C-H活化和铜催化C-X偶联的串联反应，并顺利实现了良好的区域选择性，且合成产物具有潜在的医药和材料价值。
　　第三部分主要探究不对称碳二亚胺与炔丙胺在无过渡金属催化下合成了2-氨基咪唑类化合物。与其他方法相比:该方法底物简单易得，无需特定的结构，实用性广泛;操作步骤相对比较简单，反应条件更为温和。利用该方法能有效便捷地合成各种取代的2-氨基咪唑类化合物，并且该类化合物还可以进一步转化为其衍生物。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1．2 分子内无金属催化C-H键偶联反应

1．1．3 C-H键活化／C-H键官能团化在一锅反应中的应用

1．2 铜催化交叉偶联参与的一锅反应及其在构筑含氮杂环化合物中的应用

1．2．1 铜催化一锅法在构筑含氮杂环化合物反应中的应用

1．2．2 我们小组在铜催化串联反应构建杂环化合物的研究

1．3 本章小结

第二章 一锅法合成噻嗪并[2，3，4-hi]吲哚衍生物的研究

2．1 课题背景

2．1．1 噻嗪并[2，3，4-hi]吲哚衍生物的应用

2．1．2 噻嗪并吲哚衍生物相关的合成报道

2．1．3 一锅法合成噻嗪并[2，3，4-hi]吲哚衍生物课题的提出

2．2 初步尝试及反应条件优化

2．2．1 初步尝试

2．2．2 反应条件优化

2．3 反应底物拓展

2．4 机理探讨

2．5 本章小结

第三章 无过渡金属催化加成坏化反应合成2-氨基咪唑

3．1 课题背景

3．1．2 无过渡金属催化合成2-氨基咪唑化合物课题的提出

3．2 初步尝试及反应条件优化

3．2．1 初步尝试

3．2．2 反应条件优化

3．3 反应底物拓展

3．4 产物衍生化

3．5 本章小结

实验部分

二．实验操作步骤

化合物的结构表征

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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