本文選題：碳?xì)滏I活化　切入點(diǎn)：雙齒導(dǎo)向基　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：碳?xì)滏I直接官能團(tuán)化為制備有機(jī)化學(xué)中各種用途廣泛的結(jié)構(gòu)單元,提供了直接而原子經(jīng)濟(jì)的可選途徑。然而,與已得到深入研究的C(sp2)-H鍵活化相比,實(shí)現(xiàn)C(sp3)-H鍵活化仍然是一個(gè)挑戰(zhàn),而位阻更大的亞甲基C(sp3)-H鍵更是其中的難點(diǎn)。在導(dǎo)向策略的指引下,本論文設(shè)計(jì)了新型2-吡啶基異丙基酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)PIP酰胺)雙齒導(dǎo)向基,并系統(tǒng)性地研究了它在Pd(Ⅱ)催化的亞甲基C(sp3)-H鍵直接官能團(tuán)化方面的反應(yīng)活性和機(jī)理,具體包括以下內(nèi)容：1.鈀催化C(sp3)-H鍵依次單芳基化/酰胺化合成手性α-氨基-β-內(nèi)酰胺該研究以新發(fā)展的雙齒配位的PIP酰胺為導(dǎo)向基,發(fā)展出首例用C(sp3)-H鍵活化實(shí)現(xiàn)α-氨基-β-內(nèi)酰胺的立體選擇性合成方法。這類(lèi)在合成化學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域十分重要的產(chǎn)物,是通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單易得的丙氨酸衍生物進(jìn)行Pd(Ⅱ)催化c(sp3)-H鍵依次單芳基化/酰胺化反應(yīng)得到的。該方法具有較好的官能團(tuán)耐受性,同時(shí),芳基化步驟具有可控的單選擇性,酰胺化步驟具有很好的化學(xué)選擇性和立體選擇性。2.鈀催化C(sp3)-H鍵芳基化合成非天然氨基酸該研究通過(guò)PIP酰胺導(dǎo)向的Pd(Ⅱ)催化的C(sp3)-H鍵官能團(tuán)化,包括對(duì)甲基、亞甲基和芐位C(sp3)-H鍵的單芳基化,實(shí)現(xiàn)了非天然β-芳基-α-氨基酸的立體選擇性合成。對(duì)丙氨酸衍生物β-甲基的單芳基化,為一系列苯丙氨酸衍生物的合成提供了有效途徑,而接下來(lái)若在新形成的芐位進(jìn)行芳基化,則以程序化的方式實(shí)現(xiàn)了β,β-雙芳基-α-氨基酸的非對(duì)映異構(gòu)選擇性合成。機(jī)理研究表明N,N'-二甲基丙烯基脲能促進(jìn)甲基C(sp3)-H鍵活化,而氟化銅提高了單選擇性。此外,本研究還分離和表征了一些Pd(Ⅱ)中間體,針對(duì)其反應(yīng)活性的研究表明它們?cè)诓己椭偬糃(sp3)-H芳基化兩種情況下都是催化循環(huán)中可能的反應(yīng)活性中間體。3.鈀催化脂肪酸的惰性亞甲基C(sp3)-H鍵芳基化該研究用溴代芳烴和碘代芳烴兩類(lèi)不同的芳基試劑,實(shí)現(xiàn)了Pd(Ⅱ)催化的脂肪族酰胺亞甲基C(sp3)-H鍵的芳基化。該方法在鹵代芳烴和脂肪族酰胺兩方面都具有很好的活性和官能團(tuán)耐受性,為合成β-芳基取代的羧酸衍生物的提供了新途徑。4.鈀催化惰性亞甲基C(sp3)-H鍵氟化反應(yīng)手性β-氟代-α-氨基酸本章闡述了首例經(jīng)由內(nèi)球機(jī)理的Pd(Ⅱ)催化亞甲基C(sp3)-H鍵直接氟化反應(yīng)。該方法從商品化的α-氨基酸出發(fā),為一系列β-氟代-α-氨基酸的合成提供了簡(jiǎn)潔的,高位點(diǎn)和非對(duì)映異構(gòu)選擇性的途徑。室溫下,所分離得到的Pd中間體只需5-10分鐘就能完成化學(xué)計(jì)量的氟化反應(yīng),展示出合成同位素化學(xué)領(lǐng)域有價(jià)值的18F標(biāo)記的氨基酸的潛力。機(jī)理研究數(shù)據(jù)與C-F鍵由高價(jià)鈀中間體直接還原消除的機(jī)理一致。該方法可能用于合成新型多肽類(lèi)藥物和探針,在藥物學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:The direct functional groups of hydrocarbon bonds have been transformed into structural units of a wide variety of applications in organic chemistry, providing a direct and atomic economical alternative. However, compared with the C(sp2)-H bond activation, which has been studied in detail, It is still a challenge to activate the C(sp3)-H bond, and the methylene C(sp3)-H bond with higher steric resistance is one of the difficulties. Under the guidance of the guidance strategy, a novel 2-pyridyl isopropyl amide (PIP amide) bicententate guiding base is designed in this paper. The reaction activity and mechanism of PD (鈪，

本文編號(hào)：1692273