铜催化苯并咪唑并喹唑啉衍生物的合成

论文摘要

含氮杂环化合物在自然界中广泛存在，常见于天然产物、药物和具有生物活性的分子中。随着生物学和药理学的发展，很多含氮杂环化合物显示出很好的生物活性，在生物制药等方面有着广泛的应用前景，苯并咪唑并喹唑啉类化合物正是其中之一。目前已见报导的苯并咪唑并喹唑啉衍生物的合成方法有很多种，然而这些方法或者适用范围窄、难以拓展，或者步骤繁多、过程复杂，或者需使用毒性很大的原料如异氰酸酯，或者要求反应温度很高，种种因素导致现有合成路线具有较大的局限性，使得目前缺少一种普适性的方法来合成一个系列的苯并咪唑并喹唑啉类化合物。而随着苯并咪唑并[1,2-c]喹唑啉衍生物在生物和医学领域的应用日益广泛，人们更加致力于寻找一种系统的合成这类化合物的新型、高效的方法。在有机合成领域，过渡金属催化Ullmann反应构建C-N键是制备含氮杂环化合物的重要手段之一，其中Cu催化剂由于具有廉价、低毒、制备简单、容易保存等优点而越来越受到有机化学研究人员的关注。在Ullmann反应的发展应用过程中，人们也对其作出了很多改进。例如催化剂从昂贵有毒的Pd等金属过渡到更为经济绿色的Cu催化剂，反应温度由高温逐步转向中低温反应，使用水介质作溶剂以取代毒性高的有机溶剂的方法也见于报导。在本论文中，我们成功发展了一种简单、高效的合成苯并咪唑并喹唑啉类化合物的新方法，即以取代的2-（2-卤代苯基）苯并咪唑、脒的盐酸盐或盐酸胍为原料，使用CuI为催化剂，K3PO4为碱，以DMSO或DMSO与CH2Cl2的一定比例混合为溶剂，不加入任何配体，在室温或80-100℃下就能高效的催化合成苯并咪唑喹啉类化合物。该方法的具体优点有：（1）所用原料廉价、易得，催化剂低毒、经济环保；（2）反应条件温和，在室温或80-100℃下即可反应；（3）反应体系无需添加配体，后处理与分离方法简单；（4）原料中取代基无特殊要求，适用范围广，可合成带各种官能团的化合物；（5）产物收率较高，大多数在80%左右，部分能达到90%；（6）在生物医药方向具有良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题研究的背景意义
• 1.1.1 苯并咪唑并喹唑啉衍生物的生物活性
• 1.1.2 已报导苯并咪唑并喹唑啉衍生物的合成方法
• 1.2 Ullmann反应
• 1.2.1 Ullmann反应的发现
• 1.2.2 Ullmann反应的发展历史
• 1.3 铜催化Ullmann反应的C-N偶联
• 1.3.1 氮原子的芳基化
• 1.3.2 氮原子的烯基化
• 1.3.3 含氮杂环的构建
• 1.4 铜催化Ullmann反应可能的机理
• 1.5 硕士论文的主要工作
• 第2章 铜催化苯并咪唑并喹唑啉衍生物的合成
• 2.1 本章引言
• 2.2 实验仪器和试剂
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.3 原料的合成
• 2.4 实验条件的优化
• 2.4.1 碱的优化
• 2.4.2 温度的优化
• 2.4.3 溶剂的优化
• 2.4.4 铜催化剂的优化
• 2.5 实验过程
• 2.5.1 实验步骤及反应结果
• 2.5.2 实验结果讨论
• 2.5.3 反应机理推测
• 2.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 图表索引
• 附录 B 产物核磁谱图
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果