L-Proline配体效应与三氟乙酰胺基邻位效应共同促进的CuI催化的Ullmann偶联反应在合成杂环化合物中的应用研究

论文摘要

铜催化的Ullmann交叉偶联反应在过去的一百多年时间里,获得了巨大的发展,特别是最近十几年,随着配体与催化剂相结合的催化体系的发展,Ullmann反应进入了后Ullmann时代,如何应用Ullmann反应合成具有生理活性的杂环化合物,已成为当今Ullmann反应的研究热点之一。本文主要着眼于Ullmann反应的应用研究,将配体促进效应与邻基促进效应相结合,通过Ullmann反应参与的串联反应,合成具有生理活性的杂环化合物。在本文的第二章中,我们对氨基酸促进效应和邻基促进效应共同作用下的铜催化的Ullmann偶联反应,应用于合成吡咯并[1,2-a]喹喔啉-4-酮及类似结构杂环化合物的方法进行了研究。我们以2-吡咯甲酸甲酯与邻碘三氟乙酰苯胺的反应为模板,通过考查,得到优化的反应条件。我们以此优化条件,对不同取代的2-吡咯甲酸甲酯和邻卤三氟乙酰苯胺类化合物进行了底物拓展,成功合成了各种取代的吡咯并[1,2-a]喹喔啉-4-酮类杂环化合物。此外,若将邻卤三氟乙酰苯胺类化合物以2-溴-3-三氟乙酰胺基吡啶类化合物替代,则可合成吡啶并[3,2-e]吡咯并[1,2-a]吡嗪-6-酮类杂环化合物;而若以2-吲哚甲酸甲酯替代2-吡咯甲酸甲酯,则可合成吲哚并[1,2-a]喹喔啉-6-酮类杂环化合物。针对实验过程中发现的一些重要现象,我们提出了相应的反应机理进行解释。在本文的第三章中,我们首先对氨基酸促进效应和邻基促进效应共同作用下的铜催化的Ullmann偶联反应,应用于合成2,3-二氢-1H-咔唑-4-酮类杂环化合物的方法进行研究。我们以邻碘三氟乙酰苯胺与1,3-环己二酮的反应为模板,得到优化的反应条件。我们以此优化条件对各种芳基碘化物进行了底物拓展,均取得了很好的结果。对于反应活性相对较差的芳基溴化物,我们只需将1,3-环己二酮的投料量增加至1.5当量,同时将部分溴化物的偶联反应温度提高至50℃,便能以中等至优秀的收率得到目标产物。接着,我们以1,3-环戊二酮替代1,3-环己二酮,对合成2,3-二氢环戊二烯并[b]吲哚-1-酮类化合物的方法进行了研究。我们以邻碘三氟乙酰苯胺与1,3-环戊二酮的反应为模板,得到优化的反应条件。我们以此优化条件对芳基碘化物、溴化物进行了底物拓展,发现溴化物及部分碘化物需将反应温度提高至50-70℃才能使偶联反应顺利进行。由于采用酸性条件水解脱酰,对于在酸性条件下较稳定的底物,我们以较好的收率得到了最终环化产物,而对酸较敏感的底物,则无法得到产物。此外,针对实验过程中出现的一些现象,我们提出了可能的反应机理加以解释。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 过渡金属催化的交叉偶联反应
• 1.2 铜催化的交叉偶联反应
• 1.3 铜（I）催化的Ullmann交叉偶联反应参与的串联反应在合成杂环化合物中的应用
• 第二章 L-Proline配体效应与三氟乙酰胺基邻位效应共同促进的CuI催化的Ullmann偶联反应在合成吡咯并[1,2-α]喹喔啉-4-酮及类似结构化合物中的应用研究
• 2.1 研究背景介绍
• 2.2 反应条件摸索
• 2.3 通过Ullmann偶联/脱三氟乙酰基/环化串联过程合成吡咯并[1,2-α]喹喔啉-4-酮的方法的适用性研究——碘化物的适用性
• 2.4 通过Ullmann偶联/脱三氟乙酰基/环化串联过程合成吡咯并[1,2-α]喹喔啉-4-酮的方法的适用性研究——溴化物的适用性
• 2.5 反应机理研究
• 2.6 本章小结
• 第三章 配体与邻基效应共同促进的CuI催化的Ullmann偶联反应在合成2,3-二氢-1H-咔唑-4-酮和2,3-二氢环戊二烯并[b]吲哚-1-酮类化合物中的应用研究
• 3.1 研究背景介绍
• 3.2 研究思路的演化
• 3.3 邻碘三氟乙酰苯胺类化合物与1,3-环己二酮经偶联/脱酰/环化过程合成2,3-二氢-1H-咔唑-4-酮类化合物的反应研究
• 3.4 邻溴三氟乙酰苯胺类化合物与1,3-环己二酮经偶联/脱酰/环化过程合成2,3-二氢-1H-咔唑-4-酮类化合物的反应研究
• 3.5 邻碘三氟乙酰苯胺类化合物与1,3-环戊二酮经偶联/脱酰/环化过程合成2,3-二氢环戊二烯并[b]吲哚-1-酮类化合物的反应研究
• 3.6 邻溴三氟乙酰苯胺类化合物与1,3-环戊二酮经偶联/脱酰/环化过程合成2,3-二氢环戊二烯并[b]吲哚-1-酮类化合物的反应研究
• 3.7 反应机理研究
• 3.8 本章小结
• 第四章 论文工作总结
• 第五章 实验部分
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文情况