炔烃钯化反应在合成药物小分子吲哚酮和吲哚中的应用研究

炔烃钯化反应在合成药物小分子吲哚酮和吲哚中的应用研究

论文摘要

吲哚酮和吲哚结构骨架广泛分布在各种具有生物和生理活性的天然产物、药物、农药以及具有光学电子性能材料中。最近,生物医学研究还发现含有吲哚酮和吲哚结构骨架化合物对某些激酶的表达有一定的抑制作用,具有潜在的抗肿瘤活性。目前,由于这类结构骨架潜在重要应用前景,化学家对这类化合物的合成表现出越来越浓厚的兴趣。本论文包括六个部分,主要围绕炔烃钯化反应在合成药物小分子吲哚酮和吲哚化合物中的应用研究而展开的。利用炔烃钯化反应这一高效、简便的合成方法,我们合成了不同类型的具有潜在生理活性的3-亚甲基吲哚酮和3-卤吲哚化合物。论文的第一部分综述了炔烃钯化反应,包括卤钯化反应,醋酸钯化反应,氧钯化反应和碳钯化反应等的最新进展,简要的介绍了它们在现代有机合成中的重要应用价值。第二部分主要描述了一种高立体选性合成(E)-3-氨基亚甲基吲哚酮合成方法。在催化量的Pd(OAc)2,氧化剂PdI(OAc)2以及邻苯二甲酰胺存在下,苯丙炔酰胺发生串联的胺钯化/C-H活化反应,最后高效率、高选择性得到了重要的药物中间体(E)-(3-邻苯二甲酰胺亚甲基)吲哚酮。第三部分主要研究了立体高选性合成(E)-3-醋酸亚甲基吲哚酮合成方法。在催化量的Pd(OAc)2 (10 mol%)和氧化剂PdI(OAc)2 (1.2equiv)存在下,苯丙炔酰胺与各种羧酸(脂肪族,芳香族羧酸),发生串联的醋酸钯化/C-H活化反应,最后高选择性得到重要的潜在生物活性的(E)-3-醋酸亚甲基吲哚酮。第四部分发展了一种PdX2/CuX2催化邻炔基苯胺及其衍生物羰基化合成3-卤亚甲吲哚酮的方法。在PdX2 (10 mol%), CuX2 (3 equiv, X = Cl, Br)和1个大气压一氧化碳条件下,邻炔基苯胺发生串联卤钯化/羰基化/C-C键形成反应,最后高选择性得到了(E)-3-卤亚甲基吲哚酮化合物。第五部分发展了一种PdX2/CuX2催化体系催化N-乙酰邻炔基苯胺及其衍生物环化反应合成3-卤吲哚的方法。在PdX2 (10 mol%)和CuX2 (3 equiv, X = Cl, Br)作用下,N-乙酰邻炔基苯胺顺利发生环化反应,最后选择性得到了各种(E)-3-卤吲哚化合物。第六部分主要描述了一种高立体选性地合成3-芳基亚甲基吲哚酮合成方法。在催化量的Pd(OAc)2 (10 mol%)和助剂三乙胺(2 equiv)存在下,苯丙炔酰胺与各种ArI(OAc)2,发生串联C-H活化/Heck-carbopalladation /Pd(II)-Pd(IV)氧化/C-C形成反应,高立体选择性地得到了各种3-芳基亚甲基吲哚酮。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 杂钯化在有机合成中的应用
  • 1.1.1 卤钯化在有机合成中应用
  • 1.1.1.1 卤钯化在羰基化反应中的应用
  • 1.1.1.2 卤钯化在多烯类功能分子合成中的应用
  • 1.1.1.3 氯钯化在合成芳环和杂环中的应用
  • 1.1.2 醋酸钯化在有机合成中的应用
  • 1.1.3 胺钯化在有机合成中的应用
  • 1.1.3.1 分子内胺钯化反应
  • 1.1.3.2 分子外胺钯化反应
  • 1.1.4 氧钯化在有机合成中的应用
  • 1.1.5 其它杂钯化反应
  • 1.2 炔烃碳钯化在合成中应用
  • 1.3 参考文献
  • 第二章 串联胺钯化/C-H 活化合成3-(氨基亚甲基)吲哚酮
  • 2.1 研究背景
  • 2.2 丙炔酰胺成环合成吲哚酮条件优化
  • 2.2.1 丙炔酰胺底物 N-取代基团对反应影响
  • 2.2.2 氧化剂以及钯催化剂对反应影响
  • 2.2.3 溶剂对反应的影响
  • 2.3 串联胺钯化/C-H 活化反应底物适应范围
  • 2.4 在合成天然产物中的应用
  • 2.5 机理探究
  • 2.6 本章小结
  • 2.7 参考文献
  • 第三章 3-醋酸亚甲基吲哚酮类化合物的合成
  • 3.1 研究背景
  • 3.2 环化条件优化
  • 3.2.1 氧化剂对反应的影响
  • 3.2.2 反应溶剂对反应的影响
  • 3.2.3 反应底物适应范围
  • 3.3 反应底物羧酸范围的扩展
  • 3.4 反应机理探究
  • 3.5 合成方法拓展应用
  • 3.6 本章小结
  • 3.7 参考文献
  • 第四章 3-芳基亚甲基吲哚酮合成研究
  • 4.1 研究背景
  • 4.2 反应条件优化
  • 4.2.1 反应的溶剂效应
  • 4.2.2 反应中助剂影响
  • 4.2.3 钯催化剂影响
  • 4.3 反应底物的扩展
  • 4.4 3-二不对称芳基亚甲基吲哚酮合成
  • 4.5 机理探究
  • 4.6 本章小结
  • 4.7 参考文献
  • 第五章 邻炔苯胺羰基化合成吲哚酮
  • 5.1 研究背景
  • 5.2 邻炔苯胺羰基化成环条件优化
  • 5.2.1 溶剂对邻炔苯胺羰基化成环影响
  • 5.2.2 助催化剂对反应影响
  • 5.2.3 温度和时间对反应的影响
  • 5.3 邻炔苯胺羰基化成环底物适应范围
  • 5.4 反应机理研究
  • 5.5 本章小结
  • 5.6 参考文献
  • 第六章 N-乙酰邻炔基苯胺环化合成3-卤吲哚
  • 6.1 研究背景
  • 6.2 条件优化
  • 6.3 底物适应范围的扩展
  • 6.4 机理研究
  • 6.5 本章小结
  • 6.6 参考文献
  • 全文总结
  • 第一章实验部分
  • 第二章实验部分
  • 第三章实验部分
  • 第四章实验部分
  • 第五章实验部分
  • 第六章实验部分
  • 论文及专利申请情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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