研究生有机小论文关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述.pdf

关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述 作 者 姓 名：任常久 课 程 名 称：专业英语 专 业 名 称：有机化学 作 者 学 号: 201512151799 关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述 摘要 碳氢键活化反应因其具有原子经济性和环境友好的优点， 引起了合成化学家的浓厚兴趣，已被广泛应用于药物分子、天然产物 及功能材料的合成中。其中，过渡金属催化的辅助基团导向的C-H键 官能化由于区域选择性好，反应活性高而成为目前有机合成的热点研 究领域，为高效和立体选择性地构筑药物分子和生物活性分子提供了 新途径。 1 前言 现代化学的宗旨是绿色可持续，但是在可预见的未来，化石资源 等不可再生资源将逐渐枯竭，大自然对现代化学工业赖以存在的基本 [1-3] 化学原料的供应也将会终止 。所以碳氢键活化反应应运而生。现 在已成为现代有机合成化学最重要的合成工具，被广泛应用于药物、 [4-8] 天然产物以及新型功能材料的合成中 。 一方面，石油、天然气以及煤的主要成分是含有惰性碳氢键的 [9-11] 烷烃类化合物 ，而对这些宝贵的化石资源的利用，至今仍主要局 限于将其燃烧而提供能源。因此，对碳氢键进行有效的活化研究，可 以大幅度提高资源的利用效率。 另一方面，目前为数不多的、已实现工业化的惰性烷烃碳氢键的 转化存在着以下几个问题：（1）绝大多数需要在高温、高压以及强酸 性的条件下进行，反应条件比较苛刻；（2）需要通过多步过程才能完 ，反应步骤复杂；（3）转化效率不高，且通常存在选择性差的问题， [12-14] 得到人们所需产物的同时也会产生不必要的副产物 。 由于存在以上缺陷，目前化学化工领域对环境的污染已经成为严 重影响人类生活质量及身体健康的社会问题。因此，实现温和条件下 惰性碳氢键的活化，可以减少能源消耗、降低污染物排放，使化学反 [15-19] 应趋于 “绿色化” 。 因而，从基础科学研究的角度讲，如何有效的对惰性碳氢键进行 活化，如何发展新型高效，环境友好的构筑碳氢键方法一直是有机化 学中研究的热点，研究具有极大的挑战性和重要的理论意义。 [20-22] 本文将从含氮原子导向基入手，从酰胺，吡啶，亚胺等 几个 方面对碳氢键活化反应的发展进程进行综述。 2 含氮原子导向的碳氢键活化反应 2.1 酰胺导向的碳氢键活化反应 酰胺是自然界中广泛存在的化合物，作为导向基团时，由于其氮 上Free的氢，以及酰胺键可能断裂，会有一些意想不到的结果。2010 [23] 年，Dong课题组报道了钯催化下温和、高效的芳胺邻位芳基化 。 此反应中发生双氧活化，富电子或电中性的芳烃可以与胺发生氧化芳 基化;对于特殊结构的底物，可以分子内双氢活化，得到内酰胺一一 菲啶酮类化合物。底物与当量的催化刻反应可以高收率得到二聚钯中 间体，为反应机理提供了证据。 2011年，Cheng课题组报道了 N-甲氧基芳基甲酸胺类化合物在 [24] 钯催化下与芳烃的关环反应，其产物也是菲啶酮类化合物 。该反应 中四个C-H键被官能化，反应效率很高。值得注意的是，反应在室温 下就可以发生，高收率得到一系列有用的菲啶酮类化合物，为药物活 性分子的筛选提供了条件。47 同年，Yu课题组报道了类似的反应，其导向基团是4-三氟甲基 -2,3,5,6-四氟苯胺，强吸电子基团的使用被认为提高了反应活性，与