【摘要】：2002年,Sharpless和Meldal等人分別報道了銅催化的端炔與有機疊氮的環(huán)加成反應(yīng)(CuAAC反應(yīng)),可以快速區(qū)域選擇性地合成1,4-二取代三氮唑。傳統(tǒng)的熱促進的炔烴和疊氮化合物的Huisgen環(huán)加成反應(yīng)亦可以合成1,2,3-三氮唑,但反應(yīng)需要高溫,區(qū)域選擇性差,通常是1,4-二取代三氮唑和1,5-二取代三氮唑的混合物。而CuAAC反應(yīng)因其速度快、產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、容易操作且易于分離提純,具有絕對的區(qū)域選擇性等特點迅速引起了廣泛的關(guān)注,在有機化學(xué)、高分子化學(xué)、材料科學(xué)和生物正交偶聯(lián)反應(yīng)等等領(lǐng)域中有著極其廣泛的應(yīng)用,因此,該反應(yīng)也被認為是當(dāng)前點擊化學(xué)反應(yīng)的典型代表。此外反應(yīng)所得到的1,2,3-三氮唑不僅僅作為一個鏈接單元,還是一類重要的含氮雜環(huán)化合物,具有特殊的結(jié)構(gòu)和獨特的化學(xué)生物性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于新藥發(fā)現(xiàn)和藥物化學(xué)中。利用氮原子的配位作用,三氮唑也是一個很好的配體應(yīng)用于金屬催化以及不對稱催化,亦可作為導(dǎo)向基應(yīng)用于金屬催化的碳氫鍵活化。然而經(jīng)典的CuAAC反應(yīng)只適用于端炔,反應(yīng)得到1,4-二取代三氮唑化合物,由于非端炔活性較低,反應(yīng)區(qū)域選擇性難以控制,所以CuAAC反應(yīng)用于合成1,4,5-多取代三氮唑化合物是很困難的。因此如何合成多取代的1,4,5-三取代三氮唑是當(dāng)前點擊化學(xué)反應(yīng)的一個重要科學(xué)問題。前人采用Ru催化劑和Ir催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)部分特殊結(jié)構(gòu)的內(nèi)炔與有機疊氮的環(huán)加成反應(yīng),但該反應(yīng)需要貴金屬催化劑,并且不具備底物的廣泛通用性。基于此,本論文發(fā)展了中斷的點擊化學(xué)反應(yīng)的策略,采用反應(yīng)活性相匹配的親電試劑捕獲點擊化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵中間體三氮唑烯基銅的方法,多組分一鍋法一步反應(yīng),即可區(qū)域選擇性構(gòu)建多取代的三氮唑。論文研究內(nèi)容分為以下四章:第一章,實現(xiàn)了銅催化的端炔、疊氮化合物和炔基溴化物三組分串聯(lián)反應(yīng)合成了一系列多取代5-炔基-三氮唑化合物,這種反應(yīng)提供了一種用于合成多取代三氮唑的新方法。反應(yīng)具有條件溫和高效、絕對的區(qū)域選擇性和各種官能團都能夠很好的兼容等特點,這樣一類多取代5-炔基-三氮唑化合物也能夠后續(xù)的進行各種重要合成轉(zhuǎn)化。第二章,利用銅催化中斷的點擊化學(xué)反應(yīng)成功合成了一系列多取代5-氨基-三氮唑化合物。反應(yīng)首先是銅催化的端炔和疊氮化合物發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)形成三氮唑烯基銅中間體,然后和具有親電性的過氧化苯甲酰二芐胺反應(yīng)得到多取代5-氨基-三氮唑,不但反應(yīng)條件溫和、底物范圍廣,而且擁有絕對的區(qū)域選擇性。第三章,通過銅催化中斷的點擊化學(xué)反應(yīng)成功實現(xiàn)了一系列多取代5-硫-和5-硒-三氮唑化合物的高效合成。該反應(yīng)條件溫和,擁有絕對的區(qū)域選擇性,既不需要任何配體,底物范圍廣泛,官能團兼容性好。通過巧妙的設(shè)計反應(yīng)底物,也能夠以中等至良好的收率合成5-14元環(huán)含硫的三氮唑并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物,除此之外,我們設(shè)計的合成方法也可以用于修飾具有生物活性的天然化合物分子。第四章,通過銅催化中斷的點擊化學(xué)反應(yīng)成功實現(xiàn)了一系列多取代5-二硫-三氮唑化合物的高效合成。反應(yīng)條件溫和,不需要任何配體和添加劑且底物范圍廣泛。這樣一類親電性的二硫化試劑也能與芳基硼酸、末端炔和硫醇反應(yīng),形成相應(yīng)的非對稱二硫化合物和三硫化合物。更為重要的是,在酸性條件下我們也得到了半衰期短、不穩(wěn)定的二硫氫化合物。同時,通過親電二硫化反應(yīng)直接構(gòu)建C-S鍵的方法也為合成非對稱二硫和多硫化合物開辟了新的途徑。本論文發(fā)展了中斷的點擊化學(xué)反應(yīng)方法,采用電性相匹配的親電試劑捕獲三氮唑烯基銅中間體,合成了一系列官能化的多取代三氮唑衍生物。該方法不僅為多取代三氮唑和多硫化合物的合成提供一條新的途徑,并且該方法在藥物化學(xué)、高分子合成等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。
【圖文】：

烯烴、炔烴等不飽和烴類化合物；（５）反應(yīng)無溶劑，或是使用綠色溶劑比如水，逡逑或是使用易于除去的溶劑；（６）產(chǎn)物在生理條件下須可以穩(wěn)定存在。逡逑目前報道的“Ｃｌｉｃｋ”反應(yīng)主要有以下４種類型（圖１）：邋（１）不飽和化合物的環(huán)逡逑加成反應(yīng)，特別是１，３－偶極環(huán)加成反應(yīng)，此外也包含雜Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｉ？反應(yīng)［２ａ］；邋（２）逡逑親核開環(huán)反應(yīng)，主要是具有環(huán)張力雜環(huán)化合物的親電開環(huán)反應(yīng)，，比如環(huán)氧化物、逡逑氮雜環(huán)丙烷、環(huán)硫離子及吖丙啶

本文編號：2702938