基于碳氢活化合成3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物的研究

发布时间：2017-10-12 20:41

  本文关键词：基于碳氢活化合成3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物的研究

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【摘要】：过渡金属催化来构建碳碳、碳杂键的偶联反应是现代有机合成方法学的热点,也是有机合成的重要手段。之前已经有大量关于钯、钌、铑等贵重过渡金属催化的报道,但关于铜、铁、镍、钴等廉价过渡金属催化碳氢活化偶联的报道不多,本论文就廉价过渡金属催化碳氢活化偶联反应方面用现代有机合成手段进行了探究,以铜盐作为促进剂,通过合理、有效的设计,发展出了比传统方法操作更加简单、更加高效、高选择性的合成3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物的方法。此类化合物具有较好的生理活性,是很多天然产物和药物分子的关键骨架。本论文主要讲述了铜促进的基于8-氨基喹啉作为二齿配体导向的苯甲酰胺衍生物通过碳氢活化与硝基乙烷反应并环化合成了一个天然药物分子骨架：3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物。在反应条件筛选方面,通过对促进剂、碱、溶剂、温度、添加剂等因素的优化,发现当使用1.0当量的苯甲酰胺时,10.0当量的硝基乙烷,2.0当量的醋酸铜,3.0当量的叔丁醇钾,2.0当量的四丁基醋酸铵,2mL DMSO,在130℃反应12小时为最佳反应条件并得到82%的产率。通过我们对底物的拓展,对该反应的适用性进行了检验。通过选用含有不同取代基及取代基同位置的苯甲酰胺与硝基乙烷反应,得到了目标产物和较好的产率。当苯甲酰胺对位有供电子或卤素取代基团时,反应的活性比较好,反应也能较好的进行得到目标产物,当对位含有强拉电子基团时,反应的活性有所下降,产率也有所降低,苯甲酰胺间位有取代基时反应也都能较好地发生。同时当苯甲酰胺邻位含有取代基时受位阻的影响不大,当把苯环拓展到杂环如吡啶时,反应也能进行,但反应的活性有所降低。在机理方面,通过捕捉反应的中间体和研究大量二齿配体导向的碳氢活化相关文献及其中的机理研究结果,提出了铜促进的碳氢活化催化可能的反应机理,即苯甲酰胺衍生物在铜的诱导下碳氢活化与硝基乙烷偶联,再发生Nef反应并环化得到最终产物。
【关键词】：碳氢活化 二齿配体 铜催化剂 导向基团 串联环化反应
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O626
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 前言10
• 1.2 二齿配体导向的铜参与C-H活化反应的概述10-14
• 1.3 二齿配体导向的镍参与C-H活化反应的概述14-16
• 1.4 二齿配体导向的钴参与C-H活化反应的概述16-17
• 1.5 3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物的合成方法17-22
• 1.5.1 由Pd催化合成18-19
• 1.5.2 由Cu催化合成19-20
• 1.5.3 其他的一些合成方法20-22
• 1.6 反应最初的设计和设想22-23
• 第2章 碳氢活化合成3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物23-37
• 2.1 反应的摸索23-24
• 2.2 反应条件的优化24-32
• 2.2.1 碱的筛选24-25
• 2.2.2 溶剂的筛选25-26
• 2.2.3 铜盐的筛选26-27
• 2.2.4 铜盐用量的优化27-28
• 2.2.5 硝基乙烷用量的优化28-29
• 2.2.6 反应温度的优化29-30
• 2.2.7 反应添加剂的筛选30-31
• 2.2.8 反应添加剂用量的优化31-32
• 2.2.9 碱用量的优化32
• 2.3 底物的扩展32-35
• 2.4 反应机理的研究35-37
• 第3章 实验部分37-58
• 3.1 仪器与试剂37-38
• 3.2 原料的合成38-48
• 3.3 苯甲酰胺类化合物的邻位碳氢活化反应的条件48
• 3.4 产物的合成与表征48-58
• 结论58-59
• 参考文献59-64
• 附录A 攻读学位期间发表的论文64-65
• 附录B 化合物谱图65-84
• 致谢84

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本文编号：1020839