本文關鍵詞：基于碳氫活化合成3-亞甲基異吲哚-1-酮類化合物的研究

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【摘要】：過渡金屬催化來構建碳碳、碳雜鍵的偶聯(lián)反應是現(xiàn)代有機合成方法學的熱點,也是有機合成的重要手段。之前已經(jīng)有大量關于鈀、釕、銠等貴重過渡金屬催化的報道,但關于銅、鐵、鎳、鈷等廉價過渡金屬催化碳氫活化偶聯(lián)的報道不多,本論文就廉價過渡金屬催化碳氫活化偶聯(lián)反應方面用現(xiàn)代有機合成手段進行了探究,以銅鹽作為促進劑,通過合理、有效的設計,發(fā)展出了比傳統(tǒng)方法操作更加簡單、更加高效、高選擇性的合成3-亞甲基異吲哚-1-酮類化合物的方法。此類化合物具有較好的生理活性,是很多天然產(chǎn)物和藥物分子的關鍵骨架。本論文主要講述了銅促進的基于8-氨基喹啉作為二齒配體導向的苯甲酰胺衍生物通過碳氫活化與硝基乙烷反應并環(huán)化合成了一個天然藥物分子骨架：3-亞甲基異吲哚-1-酮類化合物。在反應條件篩選方面,通過對促進劑、堿、溶劑、溫度、添加劑等因素的優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當使用1.0當量的苯甲酰胺時,10.0當量的硝基乙烷,2.0當量的醋酸銅,3.0當量的叔丁醇鉀,2.0當量的四丁基醋酸銨,2mL DMSO,在130℃反應12小時為最佳反應條件并得到82%的產(chǎn)率。通過我們對底物的拓展,對該反應的適用性進行了檢驗。通過選用含有不同取代基及取代基同位置的苯甲酰胺與硝基乙烷反應,得到了目標產(chǎn)物和較好的產(chǎn)率。當苯甲酰胺對位有供電子或鹵素取代基團時,反應的活性比較好,反應也能較好的進行得到目標產(chǎn)物,當對位含有強拉電子基團時,反應的活性有所下降,產(chǎn)率也有所降低,苯甲酰胺間位有取代基時反應也都能較好地發(fā)生。同時當苯甲酰胺鄰位含有取代基時受位阻的影響不大,當把苯環(huán)拓展到雜環(huán)如吡啶時,反應也能進行,但反應的活性有所降低。在機理方面,通過捕捉反應的中間體和研究大量二齒配體導向的碳氫活化相關文獻及其中的機理研究結果,提出了銅促進的碳氫活化催化可能的反應機理,即苯甲酰胺衍生物在銅的誘導下碳氫活化與硝基乙烷偶聯(lián),再發(fā)生Nef反應并環(huán)化得到最終產(chǎn)物。
【關鍵詞】：碳氫活化 二齒配體 銅催化劑 導向基團 串聯(lián)環(huán)化反應
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O626
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 前言10
• 1.2 二齒配體導向的銅參與C-H活化反應的概述10-14
• 1.3 二齒配體導向的鎳參與C-H活化反應的概述14-16
• 1.4 二齒配體導向的鈷參與C-H活化反應的概述16-17
• 1.5 3-亞甲基異吲哚-1-酮類化合物的合成方法17-22
• 1.5.1 由Pd催化合成18-19
• 1.5.2 由Cu催化合成19-20
• 1.5.3 其他的一些合成方法20-22
• 1.6 反應最初的設計和設想22-23
• 第2章 碳氫活化合成3-亞甲基異吲哚-1-酮類化合物23-37
• 2.1 反應的摸索23-24
• 2.2 反應條件的優(yōu)化24-32
• 2.2.1 堿的篩選24-25
• 2.2.2 溶劑的篩選25-26
• 2.2.3 銅鹽的篩選26-27
• 2.2.4 銅鹽用量的優(yōu)化27-28
• 2.2.5 硝基乙烷用量的優(yōu)化28-29
• 2.2.6 反應溫度的優(yōu)化29-30
• 2.2.7 反應添加劑的篩選30-31
• 2.2.8 反應添加劑用量的優(yōu)化31-32
• 2.2.9 堿用量的優(yōu)化32
• 2.3 底物的擴展32-35
• 2.4 反應機理的研究35-37
• 第3章 實驗部分37-58
• 3.1 儀器與試劑37-38
• 3.2 原料的合成38-48
• 3.3 苯甲酰胺類化合物的鄰位碳氫活化反應的條件48
• 3.4 產(chǎn)物的合成與表征48-58
• 結論58-59
• 參考文獻59-64
• 附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的論文64-65
• 附錄B 化合物譜圖65-84
• 致謝84

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本文編號：1020839