本文選題：烯酮亞胺 + 過渡金屬催化�。� 參考：《浙江大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：烯酮亞胺是有機(jī)合成中一類非常重要的化合物和反應(yīng)中間體,其在雜環(huán)化合物合成以及天然產(chǎn)物全合成等方面都有著重要的應(yīng)用。本論文全面綜述了烯酮亞胺的各種合成方法和參與的反應(yīng)類型,并在此基礎(chǔ)上,發(fā)展了幾類烯酮亞胺參與的C-H鍵活化反應(yīng)及環(huán)化反應(yīng)。主要內(nèi)容如下:(1)我們將過渡金屬催化C-H活化與烯酮亞胺相結(jié)合,發(fā)展了一類基于三價(jià)銠催化的C-H活化/環(huán)化反應(yīng),以N-甲氧基苯甲酰胺和三芳基烯酮亞胺為原料,高效便捷地合成了 一系列異吲哚啉酮類化合物。對(duì)于不同的N-甲氧基苯甲酰胺,我們可以得到兩種不同的環(huán)化產(chǎn)物,即[4+1]環(huán)化產(chǎn)物3-氨基異吲哚啉-1-酮類化合物和[3+2]環(huán)化產(chǎn)物3-(二芳基亞甲基)異吲哚啉-1-酮類化合物。得到的[4+1]產(chǎn)物還可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成其他產(chǎn)物。我們進(jìn)行了一系列機(jī)理實(shí)驗(yàn),并提出了該反應(yīng)的可能機(jī)理,得到的兩種不同的環(huán)化產(chǎn)物主要是靠N-甲氧基苯甲酰胺鄰位取代基的位阻大小調(diào)控的。(2)我們進(jìn)一步探究了在三價(jià)銠催化下,各種結(jié)構(gòu)的烯酮亞胺與N-甲氧基苯甲酰胺的環(huán)化反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn),不同結(jié)構(gòu)的烯酮亞胺會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)得到不同的環(huán)化產(chǎn)物。β-烷基取代的烯酮亞胺得到[4+2]環(huán)化產(chǎn)物3-亞胺基異喹啉酮,而β-酯基取代的烯酮亞胺得到[4+1]環(huán)化產(chǎn)物3-氨基異吲哚啉-1-酮。通過理論計(jì)算,我們提出了此反應(yīng)的可能機(jī)理。不同結(jié)構(gòu)的烯酮亞胺受其所帶基團(tuán)空間位阻和電性的影響,將導(dǎo)致其與金屬銠不同的配位方式,進(jìn)而形成不同的環(huán)化產(chǎn)物。除此之外,得到的[4+2]產(chǎn)物可以進(jìn)一步通過銅催化C-N偶聯(lián)轉(zhuǎn)化成四環(huán)產(chǎn)物苯并[4,5]咪唑[1,2-b]異吲哚啉-11(6H)-酮類化合物,我們可以直接以烯酮亞胺和N-甲氧基苯甲酰胺為原料通過一鍋法經(jīng)過銠催化環(huán)化/銅催化偶聯(lián)制得該產(chǎn)物。這一類產(chǎn)物是有著重要價(jià)值的生物活性分子。(3)我們成功實(shí)現(xiàn)了廉價(jià)金屬催化下烯酮亞胺參與的碳?xì)浠罨磻?yīng),在三價(jià)鈷催化下,以N-(2-嘧啶基)吲哚和酯基烯酮亞胺為原料,成功實(shí)現(xiàn)了吲哚2-位的烯胺化,并且可以進(jìn)一步擴(kuò)展到N-(2-嘧啶基)吡咯、2-苯基嘧啶和N-(2-嘧啶基)二氫吲哚等底物。該反應(yīng)原料易得,操作簡便,反應(yīng)條件溫和,基團(tuán)適應(yīng)性廣,放大反應(yīng)規(guī)模至克級(jí)后產(chǎn)率基本不受影響。得到的吲哚烯胺化產(chǎn)物還可以在堿的促進(jìn)下進(jìn)一步以較高的產(chǎn)率環(huán)化成一種在醫(yī)藥領(lǐng)域有著重要作用的分子:3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮。(4)我們成功實(shí)現(xiàn)了錳催化下烯酮亞胺參與的碳?xì)浠罨磻?yīng)。我們以1-(2-嘧啶基)吲哚和烯酮亞胺為原料,僅僅以十羰基二錳為催化劑,實(shí)現(xiàn)了吲哚2-位的烯胺化。在該反應(yīng)條件下,不僅僅酯基烯酮亞胺可以參與反應(yīng)得到直接烯胺化的產(chǎn)物,對(duì)酸較為敏感的三芳基烯酮亞胺也可以參與反應(yīng),得到的是烯胺化后嘧啶基遷移的產(chǎn)物,且可以進(jìn)一步通過氧化脫氫偶聯(lián)得到苯并[c]咔唑類化合物。同時(shí),該反應(yīng)也可以放大反應(yīng)規(guī)模至克級(jí),也可以實(shí)現(xiàn)一鍋兩步反應(yīng),有著較好的實(shí)用性。(5)我們以烯酮亞胺和炔丙胺為原料,在I_2的促進(jìn)下,以O(shè)_2為氧化劑簡單高效地合成了5-咪唑甲醛類化合物。該反應(yīng)的底物適用范圍廣,能以中等到良好的收率得到產(chǎn)物。同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn)僅在銀鹽的催化下,該反應(yīng)也能順利進(jìn)行,得到5-位未被氧化的1,2,5-三取代咪唑類化合物。我們提出了該反應(yīng)的機(jī)理,該反應(yīng)是經(jīng)過親核加成/Lewis酸催化親電環(huán)化/氧化的串聯(lián)過程得到最終產(chǎn)物的。
[Abstract]:In this paper , the cyclization reaction of ketene imine with N - methoxybenzamide is studied . ( 4 ) We have successfully carried out the carbon - hydrogen activation reaction of ketene imine involved in manganese catalysis . The reaction is carried out by using 1 - ( 2 - Pyrimidyl ) indole and ketene imine as raw materials .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O621.251
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本文編號(hào)：1894772