含氮稠环化合物合成方法学研究

发布时间：2020-06-01 18:04

【摘要】：含氮杂环结构是广泛存在于天然产物和药物分子中的一类重要结构。研究构建此类化合物的合成方法学,发展高效、经济、普适的合成方法,对研究此类化合物的性质及进一步研究其生物学活性、构效关系等具有重大意义。本论文主要分为两个部分,第一部分是对构建含氮杂环化合物的合成方法学进行了综述,第二部分主要对三种氮杂稠环化合物的合成方法学进行了探索性研究。下面是论文具体内容:1.铁盐促进的喹啉并吲哚环合成方法研究。使用邻氨基二苯甲醇类化合物与吲哚类化合物,在铁盐促进下合成6H-吲哚并[2,3-b]喹啉类化合物。该反应是由傅克反应和关环反应组成的串联反应,可以一步高效构建目标的复杂结构。特别地,当用N-取代的邻氨基二苯甲醇类化合物作为起始原料时,可以得到互变的5位取代的5H-吲哚并[2,3-b]喹啉类化合物。这种方法缩短了此类化合物的合成步骤,具有重要的应用价值。2.碘/过氧叔丁醇体系促进的咪唑并喹啉环合成方法研究。天然氨基酸和2-甲基喹啉在碘/过氧叔丁醇作用下发生串联反应,生成咪唑并[1,5-a]喹啉类化合物。这个串联反应的具体过程可能是2-甲基喹啉在反应中先被氧化成喹啉-2-甲醛,喹啉-2-甲醛与氨基酸发生缩合反应,再脱羧关环得到目标化合物。这种方法原料简单易得,底物适用范围较广,且反应体系中无金属催化剂引入,绿色环保。3.电化学促进的咪唑并喹啉环合成方法研究。电化学辅助合成是一种非常绿色清洁的有机合成方法。我们在上一个反应的基础上,引入电化学辅助合成手段,使用2-喹啉乙酸乙酯作为起始原料,与苄胺发生类似的反应,在室温下电解即可得到咪唑并[1,5-a]喹啉类化合物,反应的收率和底物适应性都有一定的改善。特别地,这个反应是首次在水系溶剂中实现的电化学条件下的碳-氢键胺化环化反应,为此类化合物的提供了—种新的绿色合成途径。4.纳米金属催化合成2,3-氢-1H-喹啉-4-酮及其衍生物。使用纳米金属催化剂进行非均相催化,具有催化效率高、低金属残留、催化剂可循环使用等优点。我们采用邻硝基苯乙酮和苄醇作为起始原料,利用氢转移策略,在纯水溶剂中合成了 2,3-二氢-1H-喹啉-4-酮类化合物。相比以往的合成方法,该体系是从更加易得的硝基化合物出发,底物较为易得。这些合成方法学主要的优势在于合成方法比较经济,都是从廉价且简单易得的原料出发,通过串联反应一步得到目标化合物,反应过程中无须进行处理。特别是引入电化学合成手段,避免了有机氧化剂的使用,符合绿色化学的发展方向。
【图文】：

氮杂环化合物的氮原子上的孤对电子，还可以与路易斯酸配位。物可以作为配体与金属结合，形成种类繁多、功能各异的金属络金属－有机框架化合物（ＭＯＦｓ）由于其超高的比表面积、孔径尺气体吸附能力等性质受到研宄者的持续关注。［２】多种氮杂环配体金属－有机框架化合物，，如利用咪唑、２－甲基咪唑或苯并咪唑与配位合成沸石型Ｍ０Ｆ材料ＺＩＦ－１？ＺＩＦ－１２等。［３］逡逑杂环化合物还具有值得注意的生理学活性。ｗ许多包含氮杂环结在天然产物化学、生物学及医药化学具有重要的作用（图丨．３）。螺旋结构中，氮杂环结构参与构成碱基对。在近年美国食品药食品药品监督管理总局批准的新药中，［５—９］很多药用分子都含有如：奥泽沙星（Ｏｚｅｎｏｘａｃｉｎ）是一种无氟喹诺酮抗菌药，用于治，其分子结构中含有吡啶及喹啉酮结构；乳腺癌靶向药帕ｏｃｉｃ丨ｉｂ）的核心骨架是喃唆并卩比

本文编号：2691863