膦亚胺叶立德在杂环合成中的应用.pdf

中国科学: 化学 2010 年 第40 卷 第7 期: 869 ~ 877 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 评 述 膦亚胺叶立德在杂环合成中的应用 丁明武 农药与化学生物学教育部重点实验室; 华中师范大学, 武汉 430079 E-mail: mwding@ 收稿日期: 2010-02-20; 接受日期: 2010-03-19 摘要 总结了我们课题组应用膦亚胺叶立德的氮杂 Wittig 反应合成氮杂环的研究工作. 关键词 我们发展了一种应用α-酯基膦亚胺与异氰酸酯(或二硫化碳) 、亲核试剂的连续成环反应, 合 膦亚胺 氮杂Wittig 反应 成咪唑啉酮及 唑类杂环的新方法. 应用β-酯基膦亚胺与异氰酸酯(或二硫化碳) 、亲核试剂 叶立德 的连续成环反应, 则可制备(稠合的)喹唑啉酮和嘧啶酮类杂环. 而应用β-炔基膦亚胺与异氰 杂环 酸酯、亲核试剂在银离子催化下的连续成环反应, 可得到吲哚类杂环. 最近我们课题组又初 步将膦亚胺叶立德应用于串联的Ugi 和Passerini 后修饰反应中, 合成了多取代苯并 嗪和喹 唑啉类杂环化合物. 1 引言 便, 总收率高. 膦亚胺叶立德合成氮杂环的方法包括 分子内氮杂Wittig 反应和串联的氮杂Wittig 反应. 分 杂环化合物广泛分布于自然界, 其数量几乎占 子内氮杂Wittig 反应常从含羰基的叠氮化物出发, 将 已知有机化合物的三分之一. 许多重要的物质如叶 Staudinger 反应和分子内氮杂 Wittig 反应串联进 绿素、血红素、核酸、临床应用的一些有显著疗效的 行, 可合成五到八元杂环, 该方法原料易得、条件温 天然药物和合成药物, 高效低毒的农药等, 都含有杂 和、产率良好, 而且是在中性条件下进行, 尤其适合 环化合物的结构. 因此, 杂环化合物在新医药、新农 于分子中含有对酸碱敏感基团的物质. 串联的氮杂 药和新材料等领域有广泛的应用前景, 合成具有结 Wittig 反应则通过膦亚胺与异(硫)氰酸酯(或二氧化 构多样性的杂环一直是有机合成化学研究的热点领 碳, 二硫化碳、酰氯、乙烯酮、醛酮等)发生分子间氮 域. 在新医药和新农药的研究中, 常常需要合成大量 杂 Wittig 反应, 形成活性中间体碳二亚胺(或异氰 具有结构多样化的杂环化合物, 以从中筛选出高效 酸酯、异硫氰酸酯、氯代亚胺、乙烯亚胺、席夫碱等), 的新产品. 尽管合成杂环化合物的方法很多, 然而, 再进一步发生连续的成环反应形成杂环化合物. 如何快速, 高效地构筑多取代杂环或结构复杂的稠 我们课题组在研究膦亚胺叶立德的氮杂 Wittig 杂环, 仍然是杂环合成中一个具有挑战性的课题. 反应的过程中, 发展了一种应用α或β酯(炔)基膦亚胺 有机磷试剂在有机合成中具有广泛的用途, 膦 与异氰酸酯(或二硫化碳) 、亲核试剂的连续成环反应, 叶立德就是其中具有代表性的例子. 膦亚胺叶立德 合成各种多取代咪唑啉酮及稠合的嘧啶酮等杂环的 的氮杂Wittig 反应广泛地应用于氮杂环的合成