鈀催化的含氮五元雜環(huán)化合物合成研究.pdf

1、含氮雜環(huán)化合物是許多天然產(chǎn)物、生物活性分子和藥物的重要中間體，因此對(duì)其合成方法的研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值及實(shí)際意義。通過(guò)鈀催化的烯烴分子內(nèi)的鹵胺化環(huán)化反應(yīng)及Aza-Wacker反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)由C-H鍵直接向C-X鍵及C-N鍵的轉(zhuǎn)變，是烯烴實(shí)現(xiàn)官能化的重要方法。分子內(nèi)的鹵胺化環(huán)化反應(yīng)與Aza-Wacker反應(yīng)的相同之處在于兩類都是二價(jià)鈀啟動(dòng)的反應(yīng)，通過(guò)氮作為親核試劑進(jìn)攻鈀活化的烯烴而成環(huán)，不同之處在于鹵胺化反應(yīng)不經(jīng)過(guò)β-H消除，而在鹵代試劑的

2、作用下生成鹵代雜環(huán)化合物，而Aza-Wacker反應(yīng)經(jīng)β-H消除得到帶環(huán)的烯烴化合物。在優(yōu)選的條件下，兩類反應(yīng)都高效地實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的區(qū)域選擇性，都能選擇性地生成單一的五元氮雜環(huán)化合物。課題的研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.通過(guò)兩種路徑總共合成了27種含氮烯烴化合物，其中21種為未知化合物，已經(jīng)IR、1H NMR、13C NMR及HRMS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)。
　　2.初步探索了鈀催化的含氮烯烴分子內(nèi)的溴胺化環(huán)化反應(yīng)。對(duì)其催化體系進(jìn)行優(yōu)化，

3、確定最佳反應(yīng)條件。雙三苯基膦二氯化鈀作為最優(yōu)鈀源，NBS作為溴化試劑，室溫下反應(yīng)1h就能得到單一構(gòu)型的五元溴代吡咯烷化合物，高效地實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的區(qū)域選擇性，共合成7種溴代吡咯產(chǎn)物，其中6種為未知化合物，溴代產(chǎn)率高達(dá)98％。經(jīng)IR、1H NMR、13C NMR及HRMS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)。
　　3.初步探索了鈀催化的含氮烯烴分子內(nèi)的Aza-Wacker環(huán)化反應(yīng)?？疾炝蒜Z源、溶劑、堿性添加劑對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。醋酸鈀催化效果最為顯著，乙腈/

4、間二甲苯體積比為1:1的混合溶劑體系，在綠色氧化劑氧氣下反應(yīng)，無(wú)機(jī)堿K2CO3對(duì)其反應(yīng)產(chǎn)率有明顯影響，40℃時(shí)產(chǎn)率高達(dá)94%?？偣埠铣?5種化合物，其中13種為未知化合物，經(jīng)IR、1H NMR、13C NMR及HRMS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)。
　　我們?cè)O(shè)計(jì)并合成的含氮烯烴化合物既能應(yīng)用于溴胺化環(huán)化反應(yīng)，又能參與Aza-Wacker環(huán)化反應(yīng)，進(jìn)一步拓展了兩類反應(yīng)的底物范圍，且都能得到較好的反應(yīng)產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的區(qū)域選擇性，分別得到溴代吡咯