过渡金属催化的C-H键活化反应研究及其在螺环化合物构建中的应用

发布时间：2025-03-31 23:00

　　过渡金属催化的C–H键活化反应因具有高效简洁、原子经济性及步骤经济性等特点一直是有机合成领域研究的热点。C–H键活化可以从简单底物出发快速有效地构建结构新颖的复杂化合物库以便进行药物活性筛选,因而已经成为药物化学和有机合成化学工作者不可或缺的重要工具。近年来,过渡金属铜催化或介导的C–H键官能团化反应,因铜具有绿色低毒及价格低廉等优势引起了化学家们极大的研究兴趣。发展铜催化或介导的C–H键官能团化反应,降低了C–H键官能团化的成本,丰富了C–H键官能团化的多样性,提高了C–H键工业化应用潜力。本论文主要通过对廉价过渡金属铜催化或介导的芳烃C–H键官能团化反应和铑催化的C–H键活化串联螺环化反应构建结构新颖的螺环化合物两个方面进行研究。本文主要包括以下工作:第一部分铑（Ⅲ）催化经C–H键活化/卡宾插入/罗森重排序列高效合成螺环吲哚酮骨架该工作利用铑（Ⅲ）催化的丙烯酰胺与重氮吲哚酮类化合物经烯烃C（sp²）–H键活化/卡宾插入/罗森重排和亲核加成步骤实现C–H键活化多米诺环化反应,构建螺环吲哚酮骨架化合物。该反应条件温和,底物普适性广,对药物分子的后期多样化修饰进一步证...

【文章页数】：152 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 过渡金属催化的C–H键活化合成螺环骨架化合物的进展
    1.1 引言
    1.2 铑催化C–H键活化反应合成螺环骨架化合物
    1.3 钯催化C–H键活化反应合成螺环骨架化合物
    1.4 钌催化C–H键活化反应合成螺环骨架化合物
    1.5 其它过渡金属催化C–H键活化反应合成螺环骨架化合物
    1.6 本章小结
第二章 铑(Ⅲ)催化经C–H键活化/卡宾插入/罗森重排序列高效合成螺环吲哚酮骨架
    2.1 研究背景
    2.2 铑(Ⅲ)催化C–H活化构建螺环骨架的设计
    2.3 反应的发现和条件的优化
    2.4 底物普适性的探究
        2.4.1 烷基烯烃酰胺的普适性探究
        2.4.2 芳基烯烃酰胺的普适性探究
        2.4.3 重氮化合物的普适性探究
    2.5 克级规模反应
    2.6 药物分子的后期多样性探究
    2.7 反应机理探究
    2.8 螺环吲哚酮形成的可能机理
    2.9 本章小结
第三章 铜催化草酰胺导向的邻位C–H键胺化反应
    3.1 研究背景
        3.1.1 强配位导向的铜催化或介导的C–H键官能化反应
        3.1.2 弱配位导向的铜催化或介导的C–H键官能化反应
    3.2 铜催化草酰胺导向的邻位C–H键胺化反应设计
    3.3 反应条件的优化
    3.4 底物的普适性探究
    3.5 药物分子的后期多样性探究
    3.6 机理的验证实验
    3.7 提出的可能机理
    3.8 导向基团的脱除
    3.9 本章小结
第四章 弱配位导向铜介导的芳烃C–H键硫醚化反应
    4.1 研究背景
        4.1.1 强配位的单齿导向的铜催化或介导的C–H键硫醚化反应
        4.1.2 强配位的双齿导向的铜催化或介导的C–H键硫醚化反应
    4.2 铜介导的芳烃C–H键硫醚化反应的设计
    4.3 反应条件的优化
    4.4 底物的普适性探究
        4.4.1 苯甲酸类化合物的普适性探究
        4.4.2 二硫醚类化合物的普适性探究
    4.5 克级规模反应
    4.6 动力学同位素竞争实验
    4.7 自由基捕获实验
    4.8 本章小结
第五章 总结与展望
第六章 实验部分
参考文献
附录一 新化合物数据一览表
附录二 硕士学位期间公开发表的论文
致谢



本文编号：4038550