CuI催化的U11mann偶联反应及其在合成杂环化合物中的应用研究.pdf

复旦大学理学博士论文 摘要 摘要 关键词：Ullmann交叉偶联反应、串联反应、邻基效应、氨基酸、碘化亚铜、芳 基卤化物、酰基肼、C-N键偶联、1．氨基苯并咪唑、ⅣⅣ-二芳基肼、1． 芳基吲唑、1．芳基吲哚 中图分类号：062 铜催化的Ullmann偶联反应可以方便地生成sp2碳一碳、碳一杂键，是有机合 成的重要手段之一。我们的工作就是通过发展氨基酸／铜催化体系，研究在温和 条件下生成碳．氮键的Ullmann类偶联反应并将其应用到具有生理活性化合物的 合成。 在本文第二章中，我们研究了邻位酰胺和氨基酸共同促进的碘化亚铜催化的 Ullmann芳基胺化反应。在该反应的基础上，我们发展了一条由邻卤代苯酰胺和 酰基肼反应合成1．氨基苯并咪唑杂环化合物的串联方法。在邻溴三氟乙酰苯胺和 叔丁氧羰基肼的模板偶联中我们考察了溶剂、碱、配体、温度对反应的影响，最 后筛选出了最佳条件。芳基卤化物邻位为三氟乙酰胺时候，芳基溴化物和酰基胼 在室温下反应，偶联中间体通过直接加热或在酸性条件下加热环缩合合成了1． 氨基苯并咪唑化合物。含有吸电子基团还是含有供电子基团的芳基溴化物都能在 温和的条件下和各种酰基保护的肼反应，并给出优异的结果。当邻位为烷基酰胺 的时候，芳基碘化物与叔丁氧羰基肼的反应可以在35oC下进行，偶联中间体通 过进一步环缩合可得到中等收率的1．氨基苯并咪唑化合物。 在本文第三章中，我们首先发展了一个由芳基碘化物与Ⅳ-取代-Ⅳ，-酰基肼反 应合成MⅣ_二取代肼类化合物的方法。对底物的拓展中发现，无论芳基碘代物 带有吸电子基还是供电子基，偶联反应都具有很高的效率。各种酰基保护的Ⅳ- 芳基肼与芳基碘化物都可以发生偶联反应得到良好的收率。由于的电子效应的影 响，Ⅳ-烷基-Ⅳ，-酰基肼与芳基碘化物反应只能以中等收率获得Ⅳ-烷基．Ⅳ_芳基肼 类化合物。我们还对芳基溴化物与Ⅳ_芳基-Ⅳ，-酰基肼经偶联／脱酰基／环化一锅法 合成卜芳基吲唑类化合物进行了研究。我们以邻溴苯乙酮与Ⅳ-苯甲酰基-Ⅳ，-苯肼 的反应进行尝试，发现在偶联结束获得MⅣI二取代肼类化合物之后，向反应体 系中加入冰醋酸于60oC下反应7小时便几乎定量的合成了1．苯基吲唑类化合 Ⅱ 复旦大学理学博士论文 摘要 物。获得优化条件后，我们对底物进行了拓展，发现具有各种取代基团的溴化物 可以得到较好的产率；具有供电子取代基的苯肼可以得到较好的产率，带吸电子 取代基的底物产率较差；通过此方法还获得了一系列3．取代为脂肪、氢、羟基、 酯基、芳香、杂环的吲唑化合物。同时，我们还对反应机理做了初步的探讨，认 为邻溴芳基化合物与Ⅳ-苯甲酰基_Ⅳ，-芳基肼的偶联反应是在邻位羰基的活化促 进下进行的，并以相关的实验进行了验证。 此外，我们还研究了Ⅳ-芳基-Ⅳ，-酰 基肼与芳基碘化物的偶联反应用于合成卜芳基吲哚类化合物。芳基碘化物与Ⅳ_ 芳基_Ⅳ，．酰基肼经偶联得到N,N-一--取代肼类化合物，再在酸性条件下水解并与酮 缩合生成腙，然后经Fischer吲哚重排一锅生成1．芳基吲哚类化合物。对参与反 应的底物进行了考察，发现无论支链酮还是环状酮都可以得到较好的产率。在迁 移重排过程中更倾向于电子密度高的芳环，具有较高的化学选择性。 III 复旦大学理学博士论文 摘要 Abstract Keywords：Ullmannreaction,tandem cross-coupling reaction，ortho．substituenteffect， amino bond acid，copper(I)iodide，arylhalide，hydrazide，C-N