可见光催化自由基反应在药物活性中间体合成中的应用研究

发布时间：2021-11-23 02:19

　　利用可见光催化技术,我们能将太阳辐射能直接有效地转化为化学能。随着金属配位化学的发展,研究人员突破了低效可见光催化剂的瓶颈。近几年,可见光催化技术应用在有机合成领域取得的成果突飞猛进。大量反应实例也表明,利用可见光催化技术能合成一些传统有机合成手段无法构建的分子。在光催化作用下,有机分子键的断开和连接可以产生独特而多样的类型从而产生各种各样的活性中间体,因此能为药物有机合成提供更有效的途径。可见光催化介导的有机合成手段极具创新性,有非常广阔的应用前景。本课题利用可见光催化成功建立了三个反应体系。（1）可见光催化炔酸酯的三氟乙基化反应合成香豆素三氟乙基化衍生物含氟基团能够显著改善药物分子理化性质和生物活性,在医药领域广泛应用。然而,对底物直接三氟乙基化反应的研究还十分有限。我们以丙炔酸酯和三氟碘乙烷为原料,以三（联吡啶）二氯化钌为光催化剂,以5W LED蓝光（465-470 nm）为光源成功实现了炔酸酯直接三氟乙基化,条件温和、操作简单,产率在21-74%。我们合成了25个三氟乙基化的香豆素衍生物,丰富了香豆素类化合物库,为香豆素类化合物在抗肿瘤、抗凝血等药用活性研究中提供合成方法支持。... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一些可见光催化剂的光物理性质Fig.1-2Photophysicalpropertiesofselectedcommerciallyavailablephotocatalysts[11]

图 1-6 有机可见光催化剂的催化循环Fig. 1-6 Catalytic cycling of organic visible light catalysts在质子转移催化循环中(图 1-6 a)，有机光催化剂(POC)受光照激发后夺取来自底物C-H 键的均裂氢，形成活性亲核碳中心，然后在共轭加成反应中与迈克尔受体进行作用；并且只有当 POC-H 能够将质子转移给反应中形成的自由基中间体时，才能完成该反应[17]。据报道[18]，这样的有机可见光催化剂只有芳香酮和醌类物质。电子转移催化循环包括氧化激活和还原激活(图 1-6 b)。有机光催化剂(POC)受光照激发后捕获来自 S 的电子或将电子转移给 S 形成 S＋或 S-，后者参与到化学反应中。POC-/POC+则能被体系中的电子受体氧化/电子供体还原后重新回到基态。在有限的实验例子中，多数的反应是从还原试剂 POC-的形成开始[19]。与质子转移机制相比，在激发态具有氧化性或还原性的有机光催化剂更加丰富，包括吖啶盐、一些鎓盐化合物、核黄素四乙酸酯、芳香酯和腈、取代的二苯甲酮、多环芳烃、以及一些有机染料[20]。

图 2-7 催化剂的筛选Fig. 2-7 Catalyst screening) 添加剂碱筛选较表 2-2 中的序号 2 (产率 71%，KOAc)、序号 9 (产率 7%，KOH)、序号KBrO3)、序号 12 (产率 0，CH3COOH)、序号 13 (产率 0，无添加剂)的反出添加剂是必须的，并且碱性物质更有利于促进反应而酸性物质则会抑制性过强的物质也无益于反应(序号 9)。通过比较分别添加醋酸钾、碳酸钾酸氢钾、碳酸铯、磷酸氢钠、氢氧化钾的反应结果(图 2-8)，得出醋酸钾的。


本文编号：3512922