銅參與嘧啶導(dǎo)向的吲哚碳?xì)涔倌芑磻?yīng)的研究
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更多相關(guān)文章: 碳?xì)浠罨?/b> 銅 吲哚類化合物 導(dǎo)向基團(tuán) 二聚反應(yīng) 硝化
【摘要】:吲哚衍生物是重要的雜環(huán)化合物,常存在于天然產(chǎn)物和生物活性分子中,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、功能材料、農(nóng)藥、染料等學(xué)科領(lǐng)域。吲哚的化學(xué)修飾多集中在C3位,C2位的碳?xì)滏I反應(yīng)活性低,選擇性反應(yīng)具有挑戰(zhàn)性。近些年,過渡金屬催化的碳?xì)浠罨磻?yīng)獲得了極大的發(fā)展,相比傳統(tǒng)的合成方法,它省去了預(yù)活化過程,原子經(jīng)濟(jì)性高,除此之外,由于導(dǎo)向基團(tuán)的定位作用,反應(yīng)選擇性較強(qiáng),已經(jīng)成為有機(jī)合成研究的熱點(diǎn)。本論文研究過渡金屬銅參與的,嘧啶基團(tuán)導(dǎo)向的吲哚類化合物C2位C-H選擇性的官能化反應(yīng)。通過優(yōu)化反應(yīng)條件,最終實(shí)現(xiàn)了C2位選擇性的二聚反應(yīng)和硝化反應(yīng)。主要研究的內(nèi)容可以分為以下三個(gè)部分:1、1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚類底物的合成參照已知反應(yīng)條件,以吲哚或取代吲哚作為反應(yīng)底物,在氫化鈉堿性條件下,以N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,冰水浴溫度下反應(yīng)40分鐘后,加入2-氯嘧啶并加熱至130℃反應(yīng)24小時(shí),向吲哚底物中成功引入嘧啶導(dǎo)向基團(tuán),高效合成了一系列的1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚類底物,作為選擇性C2位官能化反應(yīng)的原料。2、銅參與嘧啶導(dǎo)向的吲哚類化合物C2位C-H二聚反應(yīng)以1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚作為反應(yīng)的起始原料,設(shè)計(jì)反應(yīng)條件,并重點(diǎn)考察了溶劑、溫度、添加劑/氧化劑的影響,篩選出了最優(yōu)化條件:醋酸銅(1 equiv.),硝酸銀(1.2 equiv.),甲苯溶劑,反應(yīng)溫度為130℃,反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí),高效實(shí)現(xiàn)了C2位選擇性的二聚反應(yīng),取代底物的反應(yīng)效果也較好,部分底物的產(chǎn)率高達(dá)80%以上。此反應(yīng)底物范圍廣,官能團(tuán)耐受性強(qiáng),C2位反應(yīng)的選擇性高,產(chǎn)率較優(yōu)。二聚產(chǎn)物可進(jìn)行脫保護(hù)反應(yīng)移去嘧啶基團(tuán),生成了2,2’-二聚吲哚類產(chǎn)物,此產(chǎn)物可合成具有抗癌活性的吲哚咔唑結(jié)構(gòu)。3、銅參與嘧啶導(dǎo)向的吲哚類化合物C2位C-H硝化反應(yīng)以1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚為反應(yīng)底物,篩選反應(yīng)條件,得到較優(yōu)的產(chǎn)率,在此基礎(chǔ)上,從反應(yīng)溶劑、三水硝酸銅的用量、硝化試劑的種類、硝化試劑的用量、反應(yīng)溫度這五個(gè)方面進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn),最終在三水硝酸銅(2 equiv.),硝酸銀(1.2 equiv.),乙腈溶劑,反應(yīng)溫度為110℃,反應(yīng)時(shí)間為16h的條件下,實(shí)現(xiàn)了選擇性C2位硝化反應(yīng),產(chǎn)率良好。
【關(guān)鍵詞】:碳?xì)浠罨?/strong> 銅 吲哚類化合物 導(dǎo)向基團(tuán) 二聚反應(yīng) 硝化
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O626
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-27
- 1.1 課題背景與意義10
- 1.2 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚的C2位碳?xì)浠罨磻?yīng)10-16
- 1.2.1 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚的C2位烯基化反應(yīng)11-12
- 1.2.2 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚的C2位烷基化和芳基化反應(yīng)12-13
- 1.2.3 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚的C2位酰基化反應(yīng)13-14
- 1.2.4 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚的C2位的氰基化反應(yīng)14-16
- 1.3 金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的芳烴脫氫二聚反應(yīng)16-19
- 1.3.1 貴金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的芳烴二聚反應(yīng)17-18
- 1.3.2 非貴金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的芳烴二聚反應(yīng)18-19
- 1.4 金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的C-H硝化反應(yīng)19-26
- 1.4.1 貴金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的的碳?xì)湎趸磻?yīng)20-23
- 1.4.2 非貴金屬催化導(dǎo)向基團(tuán)輔助的的碳?xì)湎趸磻?yīng)23-26
- 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容與意義26-27
- 2 1-(嘧啶-2-基)-1H-吲哚類底物的合成27-35
- 2.1 研究背景27-28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-34
- 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑28-29
- 2.2.2 測試儀器29-30
- 2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟30
- 2.2.4 結(jié)果分析30-31
- 2.2.5 化合物結(jié)構(gòu)表征31-34
- 2.3 本章小結(jié)34-35
- 3 Cu參與嘧啶導(dǎo)向的吲哚類化合物C2位C-H二聚反應(yīng)35-49
- 3.1 研究背景35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與條件優(yōu)化36-38
- 3.3 底物擴(kuò)展與反應(yīng)應(yīng)用38-40
- 3.4 反應(yīng)機(jī)理探索40-41
- 3.5 實(shí)驗(yàn)部分41-48
- 3.5.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑41-42
- 3.5.2 測試儀器42
- 3.5.3 實(shí)驗(yàn)步驟42-43
- 3.5.4 化合物結(jié)構(gòu)表征43-48
- 3.6 本章小結(jié)48-49
- 4 Cu參與嘧啶導(dǎo)向的吲哚類化合物C2位C-H硝化反應(yīng)49-58
- 4.1 研究背景49-50
- 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與條件優(yōu)化50-55
- 4.3 反應(yīng)機(jī)理探索55
- 4.4 實(shí)驗(yàn)部分55-57
- 4.4.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑55-57
- 4.4.2 測試儀器57
- 4.4.3 實(shí)驗(yàn)步驟57
- 4.4.4 化合物表征57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 5 結(jié)論58-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-69
- 附錄69-70
- 附圖70-83
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本文編號(hào):1084189
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