钯催化碳氢官能化反应合成苯并咪唑稠合菲啶及其衍生物的研究

发布时间：2017-06-27 01:13

  本文关键词：钯催化碳氢官能化反应合成苯并咪唑稠合菲啶及其衍生物的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：苯并咪唑稠合菲啶是一类重要的含氮杂环化合物,其基本骨架结构存在于诸多天然产物和药物分子之中,具有广谱的生物活性如抗癌、杀菌、消炎、麻醉、杀虫等作用,在药物分子设计合成中扮演着十分重要的角色。除此之外,苯并咪唑稠合菲啶有着独特的电子结构和良好的荧光导电性质,使其被广泛应用于新型有机光电功能材料之中。因此,探寻苯并咪唑稠合芳烃衍生物的高效简洁的合成方法具有重要的研究意义和潜在应用前景。本研究以2-苯基苯并咪唑和芳基卤化物为原料,通过钯催化分子间碳-氢芳基化／分子内胺化串联反应方式合成了苯并咪唑稠合菲啶类衍生物,并在充分研究了催化剂、配体、溶剂、碱、温度等条件对反应的影响的基础上,探索出了最佳的反应条件：催化剂Pd(OAc)2(10%)、配体Xphos(20%)、碱K2CO(3.0eq.)、溶剂(DMF)、反应温度160℃、反应时间72小时,反应收率可达88%。在获得优化条件的基础上,对该方法的普适性和区域选择性做了进一步的研究,合成得到了29种结构不同的苯并咪唑稠合菲啶类化合物。实验数据表明该方法具有良好的普适性,2-苯基苯并咪唑和芳基卤化物的芳香环上都表现出了良好的官能团耐受性,对吸电子基团和给电子基团都能得到不错的收率,但给电子基团的反应效果要更好一些,而底物卤代芳烃的反应活性：碘苯溴苯氯苯。最后,提出了可能的钯催化循环过程。本文报道的钯催化碳氢官能化合成苯并咪唑稠合菲啶衍生物的方法具有操作简便、实用高效等优点,为金属钯催化合成含氮杂环化合物增添了一种新的有效方法。
【关键词】：钯催化 碳-氢键活化 苯并咪唑稠合菲啶 串联反应
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O626
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 钯催化偶联反应在杂环合成中的研究进展8-22
• 1.1 钯催化的经典交叉偶联反应8-10
• 1.2 基于钯催化碳氢键活化的交叉偶联反应10-17
• 1.3 钯催化偶联反应在杂环合成中的应用17-20
• 1.4 课题的提出与设计20-22
• 2 苯并咪唑衍生物的合成研究22-32
• 2.1 前言22
• 2.2 仪器与试剂22-25
• 2.2.1 主要分析仪器22-23
• 2.2.2 主要化学试剂23-25
• 2.3 苯并咪唑衍生物的合成25-30
• 2.3.1 2-苯基苯并咪唑衍生物的制备25-29
• 2.3.2 2-苯基菲并咪唑衍生物的制备29
• 2.3.3 反应中间产物的制备29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 3 钯催化合成苯并咪唑稠合菲啶的研究方法与结果讨论32-53
• 3.1 前言32
• 3.2 仪器与试剂32
• 3.3 苯并咪唑稠合菲啶的合成方法及结构表征32-42
• 3.3.1 苯并咪唑稠合菲啶的合成方法32-33
• 3.3.2 苯并咪唑稠合菲啶的结构表征33-42
• 3.4 反应条件的优化42-47
• 3.4.1 催化剂的研究43
• 3.4.2 配体的研究43-44
• 3.4.3 溶剂的研究44-45
• 3.4.4 碱的研究45
• 3.4.5 反应温度的研究45-46
• 3.4.6 反应时间的研究46
• 3.4.7 卤代芳烃的研究46-47
• 3.5 反应普适性研究47-52
• 3.6 反应机理的讨论52
• 3.7 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-62
• 附录62-90
• 攻读学位期间发表的学术论文90-91
• 致谢91-92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张蓉;李锦堂;傅翠梨;罗学涛;;苯并咪唑类光电功能配合物的研究进展[J];材料导报;2011年13期

2 邵志会,张洪彬;钯催化羰基衍生物α位的芳基化反应及其在天然产物合成中的应用[J];有机化学;2005年03期

3 李焱;马会强;王玉炉;;苯并咪唑及其衍生物合成与应用研究进展[J];有机化学;2008年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 孙凯;过渡金属催化芳烃直接胺化反应研究[D];东北师范大学;2013年

2 冯若昆;过渡金属催化的导向碳氢键活化反应研究[D];浙江大学;2014年

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本文编号：488161