过渡金属催化的1,2,3-三氮唑导向的C—H键官能团化反应研究进展

1,2,3-三氮唑化合物是一类具有重要生理活性的含氮杂环化合物, 其在医药、农药、材料科学等领域都具有广泛的应用. 不断开发基于三氮唑骨架的新型结构, 寻找新型高效的合成三氮唑衍生物的方法具有重要的意义和应用价值. 过渡金属催化的C—H键活化策略具有操作简便、效率高、三废少等优点, 是现代有机合成中高效构筑C—C键和C—X键的强大工具. 近年来, 过渡金属催化的三氮唑导向的C—H官能团化反应受到科学工作者的广泛关注, 该方法以不同结构的1,2,3-三氮唑作为导向基团, 在不同反应条件下通过直接活化C—H键来构建新的C—C键和C—X键, 高效合成复杂的三氮唑衍生物. 综述了近年来1,2,3-三氮唑导向下过渡金属催化的C—H键官能团化反应研究进展, 按照成键类型(碳-碳键、碳-杂键以及环化反应)对这些反应进行了梳理和总结, 并对今后该领域的发展进行了展望.     

吲哚氮杂环作为自由基受体在串联环化反应中的研究进展

含吲哚骨架衍生物因其具有多样的生物活性,广泛应用于生物活性分子的合成与修饰,特别是在药物化学、农药化学领域中.近年来,高效的吲哚环合成与后官能化反应己成为热门的研究主题,例如吲哚的不对称去芳构化反应构建螺环衍生物.不饱和烃的自由基串联反应一直是有机化学的一个重要研究分支,含吲哚母体的不饱和烃串联环化反应已经成为吲哚骨架...     

钯催化吲哚7位选择性直接芳基化反应

正J.Am.Chem.Soc.2016,138,495~498近年来,利用C—H键官能团化手段对吲哚骨架进行修饰受到化学家们的广泛关注.其中,吲哚2、3位的官能团反应已经很成熟,而对于吲哚苯环上的C—H键直接进行官能团化是一项非常具有挑战性的工作.南京大学化学化工学院史壮志课题组发展了一类二叔丁基取代的N-磷酰基作为导向基团,通过单晶衍射发现该类底物中,磷酰基上的氧原子是朝向吲哚7位上的C—H键.利用这类底物作为原料,以醋酸钯作为催化剂,芳基硼酸作为芳基源,2-     

分子内氧化偶联反应在合成复杂吲哚生物碱骨架中的应用

通过含有吲哚底物的分子内氧化偶联反应,成功地构建了Communesin家族生物碱的螺吲哚啉季碳中心,从而完成了(-)-Communesins A,B和F的对映选择性合成.接下来我们发展了分子内氧化偶联/缩合串联反应策略,得到了天然产物(-)-Vincorine的核心四环骨架,然后再经过五步转化完成了Vincorine的全合成.从药物化学角度来看,分子内氧化偶联/缩合串联提供了一个快速方便地合成含有多环吲哚啉骨架的方法.采用相同的串联反应策略,我们分别从色胺衍生的β-酮酸酰胺和丙二酸二酰胺出发,一步构建了多环螺吲哚啉和多环吲哚啉并吡咯环骨架分子.     

光/电化学驱动螺环化合物的合成研究进展

螺环作为一种重要的有机分子骨架,在有机化学、药物化学、材料科学等领域中广泛存在.由于螺环骨架具有较大的三维空间结构,满足药物设计中对构象刚性的需求,因此开发高效的螺环化合物的合成方法尤为重要.近年来,光催化和电催化作为绿色、高效的合成手段,为螺环化合物的合成注入了新的潜力.主要按螺[4.5]类骨架、螺[5.5]类骨架、螺[2.3]类骨架以及螺吲哚类骨架的构建进行了分类,并从光催化和电催化合成两个方面对螺环化合物的构建进行了综述.     

三价铑催化N-甲氧基苯甲酰胺与炔丙醇[4+1]环化合成异吲哚啉酮

含N杂环结构广泛存在于具有生物活性的药物或天然产物骨架中.本文开发了一个高效合成含N杂环骨架的方法,这类方法在近年来一直是研究热点.在最近几年,过渡金属催化C–H键活化并随后与不饱和键发生环化反应被认为是一种环境友好且原子经济性高的构建功能化杂环的方法.在这些金属催化的体系中,三价铑催化与炔烃的环化反应体系,被认为是一种高效且有实际意义的合成含N杂环的体系.在这类体系,特别是构建六元环的体系中,炔烃通常作为一个C2合成子被广泛应用.为了克服这一局限性,Chang课题组和本课题组分别独立报道了通过三价铑催化,炔烃与芳烃硝酮偶联合成吲哚啉化合物,其中炔烃作为一个C1合成子参与反应.另一方面,本课题组还报道了炔丙醇与吡咯烷苯甲酰胺通过C–H键活化合成1-异色满酮结构,其中由于电子效应,芳基-铑物种对于炔烃的插入是在炔烃的2位.基于上述工作,本文希望通过置换炔丙醇中芳基与烷基的位置,使芳基-铑物种对于炔烃插入的方向发生改变,进而生成联烯中间体,然后发生环化反应生成五元环内酰胺结构.异吲哚啉酮骨架结构也是一类重要的含N杂环结构,广泛存在于多种天然产物及药物分子中,其合成方法受到广泛关注.尽管此前已有三价铑催化C–H官能团化的方法来构建异吲哚啉酮骨架结构,但通常需要活性极高或易爆的化合物作为反应底物.因此,本文报道一类以简单的炔丙醇与N-甲氧基苯甲酰胺作为起始原料,通过一步[4+1]环化合成异吲哚啉酮骨架结构.本文完成了32个不同官能团取代的异吲哚啉酮骨架结构的合成,反应均可以以中等到良好的收率得到目标产物.另外还进行了放大实验,结果表明可以以克级规模制备异吲哚啉酮化合物,反应剩余的Ag2CO3以及生成的单质银可以回收(收率78%).总之,我们将N-甲氧基苯甲酰胺与炔丙醇在三价铑催化作用下通过C–H键活化的方法环化高效合成N-取代的异吲哚啉酮骨架结构,且该骨架结构含有一个手性中心.催化体系温和,官能团容忍度好.     

吲哚C—H芳基化反应的研究进展

吲哚类化合物是自然界中分布最广的杂环化合物之一,过渡金属催化吲哚C—H官能团化的方法是合成吲哚类化合物最有效的方法之一.综述了近几年来吲哚C—H芳基化反应的研究进展,根据吲哚骨架不同位置的C—H键活化,探讨了吲哚直接C—H芳香偶联反应的研究进展,对底物适应范围和反应机理等进行了详细论述,并就该领域的局限性和未来的发展前景进行总结和展望.     

铜(Ⅱ)催化的吲哚与四取代D-A环丙烷[3+2]开环/环化反应

D-A环丙烷在Lewis酸的活化作用下,形成1,3-两性离子中间体,可以发生[3+n]形式环加成反应构建多元碳(杂)环、并环结构,已成为有机反应中一类重要的合成砌块.利用Cu(II)/BOX为催化剂,首次实现了吲哚与四取代D-A环丙烷的[3+2]环化反应,抑制了最常见的傅-克反应副产物,以最高91%的产率和20/1的非对映选择性,简单高效、原子经济性地构建了吲哚并五元碳环结构骨架,在五元环上可以一次性引入三个季碳中心.对含有不同取代基的吲哚、色胺、色醇及各类四取代D-A环丙烷都能取得很好的结果,为一些天然产物核心骨架的构建提供了新的方法.     

过渡金属催化的C—H键官能团化构建吲哚结构的研究进展

吲哚结构是构成许多天然产物和生物活性分子的重要骨架,在生物医药、材料化工等领域具有广阔的应用前景.近年来,利用绿色高效的过渡金属催化的C—H键官能团化反应构建吲哚结构的方法学受到化学家们的广泛关注,取得了很大的进展.本综述介绍了几类重要的过渡金属催化下C—H键官能团化构建吲哚单元的反应模式,总结了该领域近年来的主要研究进展,并对其在含吲哚结构的天然产物和生物活性分子合成中的应用做简要概述.     

基于C—H键官能团化/环化串联策略构建吲哚酮分子骨架的研究进展

吲哚酮尤其是3,3-二取代吲哚酮化合物具有重要的生物活性作用,其合成方法的研究已成为有机化学的热点领域.近年来,以N-芳基丙烯酰胺为起始原料,通过与自由基的加成、环化反应构建吲哚酮骨架的研究受到广泛关注.综述了基于C—H键官能团化/环化串联策略构建3,3-二取代吲哚酮骨架分子的研究进展,并对反应的机理进行了概括总结.     

配位导向的分子内C(sp3)-H键胺化反应构建含氮杂环的新进展

含氮饱和杂环化合物,如β-内酰胺、氮杂环丙烷、四氢吡咯、哌啶及其苯并骨架吲哚啉、四氢喹啉、四氢异喹啉等结构单元是天然产物和药物分子中常见的"优势骨架",在新药的发现中起到了极其重要的作用.配位导向的非活化C(sp³)-H键的直接胺化方法可高效构建C-N键,是C-H键活化反应方法学的重要研究内容之一.本文介绍了近期配位导向的非活化C(sp³)-H键的分子内直接胺化策略构建含氮杂环的新进展,其中包括双齿、单齿和分子内本身的二级胺作为定位基参与的活化模式,探讨了其反应机制、选择性、底物的适用性及其在合成中的应用.     

3-异硫氰酸酯氧化吲哚参与的不对称串联反应研究进展

3-异硫氰酸酯氧化吲哚是一类高活性的新型反应试剂,已经被广泛地应用于串联反应中,并用于结构多样的手性螺环氧化吲哚骨架的构建.简单综述了近六年来3-异硫氰酸酯氧化吲哚参与的几类串联环化反应的最新研究进展,主要介绍各反应的特点、活化模式及合成应用,并展望它的发展前景.     

钯催化炔参与的吲哚扩环反应——一种在温和条件下实现从吲哚转化成四氢喹啉的新方法

<正>吲哚的扩环反应过去研究较少,利用钯催化剂100kPa的氧气作为氧化剂,北京大学药学院焦宁等通过3-位吲哚的C—H键活化,再与内炔参与环化,实现了室温下以较高的产率得到吲哚扩环成多取代的四氢喹啉     

三价铑催化N-甲氧基苯甲酰胺与炔丙醇[4+1]环化合成异吲哚啉酮（英文）

含N杂环结构广泛存在于具有生物活性的药物或天然产物骨架中.本文开发了一个高效合成含N杂环骨架的方法,这类方法在近年来一直是研究热点.在最近几年,过渡金属催化C-H键活化并随后与不饱和键发生环化反应被认为是一种环境友好且原子经济性高的构建功能化杂环的方法.在这些金属催化的体系中,三价铑催化与炔烃的环化反应体系,被认为是一种高效且有实际意义的合成含N杂环的体系.在这类体系,特别是构建六元环的体系中,炔烃通常作为一个C2合成子被广泛应用.为了克服这一局限性,Chang课题组和本课题组分别独立报道了通过三价铑催化,炔烃与芳烃硝酮偶联合成吲哚啉化合物,其中炔烃作为一个C1合成子参与反应.另一方面,本课题组还报道了炔丙醇与吡咯烷苯甲酰胺通过C-H键活化合成1-异色满酮结构,其中由于电子效应,芳基-铑物种对于炔烃的插入是在炔烃的2位.基于上述工作,本文希望通过置换炔丙醇中芳基与烷基的位置,使芳基-铑物种对于炔烃插入的方向发生改变,进而生成联烯中间体,然后发生环化反应生成五元环内酰胺结构.异吲哚啉酮骨架结构也是一类重要的含N杂环结构,广泛存在于多种天然产物及药物分子中,其合成方法受到广泛关注.尽管此前已有三价铑催化C-H官能团化的方法来构建异吲哚啉酮骨架结构,但通常需要活性极高或易爆的化合物作为反应底物.因此,本文报道一类以简单的炔丙醇与N-甲氧基苯甲酰胺作为起始原料,通过一步[4+1]环化合成异吲哚啉酮骨架结构.本文完成了32个不同官能团取代的异吲哚啉酮骨架结构的合成,反应均可以以中等到良好的收率得到目标产物.另外还进行了放大实验,结果表明可以以克级规模制备异吲哚啉酮化合物,反应剩余的Ag2CO3以及生成的单质银可以回收(收率78%).总之,我们将N-甲氧基苯甲酰胺与炔丙醇在三价铑催化作用下通过C-H键活化的方法环化高效合成N-取代的异吲哚啉酮骨架结构,且该骨架结构含有一个手性中心.催化体系温和,官能团容忍度好.     

氮杂频哪醇重排策略:吲哚啉/假吲哚类天然产物的合成方法

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,12627~12631吲哚啉/假吲哚是一类吲哚生物碱的基本骨架;近年来该类天然产物由于其多样的生物活性和复杂的化学结构成为科学研究的热点.现有合成方法基本围绕吲哚环的构建或者直接以官能团化的吲哚为起始原料;发展不同的断键策略,进而实现该类天然产物骨架的高效、多样性合成可以为相应天然产物的合成打下方法学基础.清华大学药学院祖连锁课题组发展了基于氮杂频哪醇重排反应的合成策略,以3-吲哚酮为基本的起始原料,通过一些简单的化     

季铵盐C—N键断裂构建C—X键的研究进展

胺类种类繁多, 原料易得. 胺类的C—N键键能较大, 一般需要通过活化再进行断裂. 近些年发展了多种氨基的活化方法, 其中把胺类转化为季铵盐的活化方法, 制备容易、存放稳定, 具有一定优势. 最近十年左右, 芳香胺和苄胺衍生的季铵盐通过C—N键断裂、构建各种C—X键的研究取得了巨大的研究进展. 本综述主要论述了最近几年需要和不需要过渡金属催化的季铵盐通过C—N键断裂构建C—X键的反应. 通过C—N键断裂, 季铵盐可以构建C—B键、C—C键、C—N键、C—O键、C—Si键、C—P键、C—S键、C—Se键等, 合成硼酸酯、芳烃、烷烃、醚类、胺类、硅烷、膦、硫醚、二硫化物、硒醚、二硒化物等化合物. 而且, 如果是采用手性苄胺衍生的季铵盐, 还可以得到多种高对映体纯的手性有机化合物; 季铵盐的手性在产物中保持良好, 并且, 对所有反应都发生S_N2型的构型翻转.     

钌(Ⅱ)-催化芳胺C—H键与炔丙醇的高选择性[3+2]环化反应

报道了一种简便有效的Ru(Ⅱ)-催化芳胺C—H键与炔丙醇的高选择性[3+2]环化反应,能够高效构建含有羟基功能基的吲哚骨架结构,为进一步衍生更加复杂有用的药物分子提供简便的合成渠道.同时研究了该反应的动力学同位素效应,实验结果表明C—H键活化可能属于整个反应历程的决速步骤.     

三氮烯导向的C—H活化高效吲哚合成反应

吲哚及其衍生物广泛存在于天然产物、药物及其他功能分子中.近年来,惰性键活化成为杂环合成的研究主流.已知的碳氢键活化合成吲哚的方法主要利用导向基定位实现过渡金属活化并与炔烃环化.然而,使用的静态导向基残留于目标分子中,大大局限了产物的用途.北京大学深圳研究生院黄沔课题组首次设计了具有非常广泛化学衍牛     

吲哚-3-硫醚类化合物的合成研究进展

吲哚-3-硫醚类化合物是一类重要的的生物活性分子,在医药以及农用化学品等领域具有广泛应用.如何通过简单、高效的方法构建此类结构单元,尤其是实现吲哚C-3原子上C—S键的选择性合成,已成为近年来高生物活性分子设计开发的重要手段.总结了通过吲哚3位C—H键直接选择性硫醚化制备吲哚-3-硫醚类化合物的方法,根据硫元素的不同来源对此类反应的研究进展进行综述.     

利用不对称催化的环丙烷化反应构建四氢吡咯并吲哚啉骨架

以CuOTf/Ln为催化体系,色胺衍生物与重氮乙酸乙酯于-50℃反应36 h,首次实现了吲哚2,3-位双键的不对称催化环丙烷化反应,构建了四氢吡咯并吲哚啉骨架,收率42%,50%ee,其结构经1H NMR表征.