碘催化氧化环合反应选择性合成杂环化合物的反应研究

发布时间：2018-06-27 09:06

  本文选题：碘 + 催化氧化　； 参考：《太原理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：杂环骨架作为生物活性成分的结构单元,广泛存在于药物分子、天然产物、功能性分子中,在有机合成和药物化学领域中备受关注。因此如何简单高效地构建杂环化合物一直是有机合成化学的研究热点。单质碘是一类廉价易得、绿色环保、温和的反应催化剂或试剂,以碘或碘离子为催化剂,配合双氧水、过氧叔丁醇等各类氧化剂形成的氧化体系,越来越多地被应用于构建C-N、C-O、C-C成键反应中,并实现了多种杂环化合物的构筑。本论文主要研究了几种利用含碘催化剂和氧化剂的催化组合,通过氧化环合反应高效、高选择性合成杂环化合物的方法。使用I2(0.03 mmol)/TBHP(0.9 mmol)的催化体系、以?-酰胺氨基酮类化合物(0.3 mmol)为底物,二氮杂二环(DBU,0.6 mmol)为碱,以四氢呋喃(THF,2 mL)为溶剂60℃反应,可完成C-O成键及氧化脱氢过程合成多取代VA唑,最高收率可达95%;若将使用的碱DBU更换为碳酸钾(K2CO3,0.6 mmol),则能高效选择性合成多取代VA唑啉,最高收率可达82%,该方法具有高效、环保、操作简便等特点,为多取代VA唑和VA唑啉化合物提供了便利的合成途径,也为VA唑啉化合物的氧化反应提供了一种切实有效的方法。此外,同样以?-酰胺氨基酮类化合物为底物,在单质碘的氧化作用下构建了一种立体选择性合成Z-?-酮类烯酰胺化合物的方法。在第四章中使用碘化物和过氧叔丁醇的催化体系,通过查耳酮和1,3-二羰基化合物的加成产物的氧化环合,开发了一种选择性合成多取代呋喃环和环丙烷两种产物的反应方法,研究发现使用碘代丁二酰亚胺(NIS,0.01mmol)/TBHP(0.3 mmol),DBU(0.2 mmol),以1,4-二氧六环(2 mL)为溶剂在50℃反应,底物能成功转化为呋喃产物,最高收率可达66%;若使用四丁基碘化铵(TBAI,0.01 mmol)/TBHP(0.3 mmol),以THF(2 mL)为溶剂在80℃反应,则能高效选择性转化为环丙烷产物,最高收率可达76%,该方法反应条件温和、操作简便、底物普适性良好,尤其在环丙烷的合成研究上,不但具有较好的非对映选择性,同时克级规模反应良好,催化剂的使用量即使降低到1%也不影响反应效率。此外,使用相同的反应底物,以醋酸铵为胺源,二甲基亚砜为溶剂,成功合成了多种具有多取代吡啶结构的化合物。论文中合成的所有产物的结构经1H NMR、13C NMR和HRMS进行确证,同时还采用X射线单晶衍射对部分产物的分子结构进行了进一步研究。
[Abstract]:Heterocyclic cytoskeleton, as the structural unit of bioactive components, widely exists in drug molecules, natural products, functional molecules, and has attracted much attention in the field of organic synthesis and pharmaceutical chemistry. Therefore, how to construct heterocyclic compounds simply and efficiently has been a hot topic in organic synthesis chemistry. Simple iodine is a kind of oxidation system, which is cheap, easy to get, green, mild reaction catalyst or reagent, with iodine or iodine ion as catalyst, with hydrogen peroxide, peroxy tert-butanol and other kinds of oxidant. More and more applications have been made in the construction of C-NN C-OO C-C bond reaction and the construction of various heterocyclic compounds. In this paper, several efficient and highly selective synthesis methods of heterocyclic compounds by oxidative cyclization reaction using the catalytic combination of iodized catalysts and oxidants have been studied. Using I _ 2 (0.03 mmol) / TBHP (0.9 mmol) as catalyst system, C-O bond formation and oxidative dehydrogenation of polysubstituted VA _ (azole) can be achieved by reaction of C _ (2) (0.03 mmol) / TBHP (0. 9 mmol) as substrate, diazobicycline (DBU _ (0.6) mmol) as base and tetrahydrofuran (THF _ (2 mL) as solvent at 60 鈩，

本文编号：2073404