草酰胺导向下钯催化的C(sp~2)—H和C(sp~3)—H键的直接酰氧基化反应

成功地发展了一种草酰胺导向的钯催化的过氧化苯甲酸叔丁酯为氧化剂的C(sp~2)—H和C(sp~3)—H键的酰氧基化反应.草酰胺基保护的苄胺用过氧化苯甲酸叔丁酯或羧酸为酰氧基化剂可以选择性地进行C(sp~2)—H键的酰氧基化,而草酰氨基保护的2-烷基苯胺则可以进行苄基位C(sp~3)—H键的酰氧基化反应.该方法为芳香酸酯类化合物的合成提供了一种方便、有效的方法.     

氨基甲酸酯在C—H键活化中的应用

氨基甲酸酯广泛存在于天然产物、药物和农药分子中,同时也是一种常见的C—H键活化导向官能团。在过渡金属催化下,氨基甲酸酯可导向底物分子氨基邻位的C—H键活化,经六元环金属中间体,再与其他偶联试剂偶联实现新的官能团化。本文系统总结了其在C—H键活化反应中的应用,具体包括:(1)N-芳基氨基甲酸酯、氨基甲酸芳酯和氨基甲酸烯醇酯可在过渡金属Pd、Rh、Ru和Ir等催化下发生芳基邻位sp~2C—H键活化与官能团化反应,得到卤化、芳基化、环化和烯基化产物;(2)氨基甲酸烯醇酯可在Rh催化下发生烯基β-位sp~2C—H键活化与官能团化反应,得到烯基化和烯丙基化产物;(3)氨基邻位具有活性氢的N-烷基氨基甲酸酯可在Pd、Cu、Fe甚至无过渡金属催化下发生sp~3C—H键活化与官能团化反应,得到酰氧化、烷基化和芳基化产物。在芳香sp~2C—H键活化中,取代基的电子效应和空间位阻效应均对产物产率和选择性有重要影响。大多数情况下,给电子与空间位阻较小的取代基有利于反应的顺利进行。此外,当底物为N-烷氧羰基保护的苄胺、四氢异喹啉或1,2-二氢喹啉时,因氨基邻位独特的高活性,可在Cu、Fe甚至无金属催化剂或光催化下催化氨基邻位sp~3C—H键活化反应,还可以实现不对称诱导,获得非常高的对映选择性。希望本文总结的内容能促进氨基甲酸酯在C—H键活化反应中的进一步应用。     

水相钯(Ⅱ)催化羰基β位C(sp~3)—H芳基化反应

在水相中,以醋酸钯为催化剂,特戊酸银存在的条件下,首次实现了8-氨基喹啉导向的非活化羰基β位的C(sp~3)—H芳基化反应.该催化反应具有以水为溶剂、条件温和、催化体系简单、不需其它添加剂和惰性气体保护等优点,且反应具有良好的底物适应性和官能团容忍性,最高产率可达96%.该方法为在水相中发展其它类型的C—H官能团化反应研究起到参考作用.     

铜催化的5-氯-8-氨基喹啉导向的邻位磺酰化

砜是天然产物和活性分子中常见的结构,也是合成反应的重要中间体.利用5-氯-8-氨基喹啉(AQ')作为双齿导向基团,以各种芳基亚磺酸钠为磺酰化试剂,通过铜催化实现了邻位C(sp~2)—H直接磺酰化.该反应具有较高的官能团兼容性和广泛的底物范围,适用于具有双取代基和稠环的底物.另外,AQ'作为双齿导向基团易于脱去,为合成砜类化合物提供了一种新型的方法.更重要的是该反应放大至克级规模依然具有良好收率.     

高价碘试剂介导的8-氨基喹啉C(5)位碳-氢键亲核氟化反应

8-氨基喹啉的C(5)位碳-氢键氟化反应近年来受到广泛关注,但大多需要使用过渡金属催化剂和亲电氟化试剂来实现.在高价碘试剂的介导下实现了无过渡金属催化条件下的8-氨基喹啉C(5)位碳-氢键亲核氟化反应.使用廉价易得且安全稳定的氟化银作为亲核氟化试剂,反应无需惰性气体保护,条件简单,操作方便,区域选择性好,底物范围较广,为喹啉类化合物的氟化提供了一种有潜在应用价值的新方法.     

钯催化苄基的C(sp~3)—H键活化合成芳酸苄酯

主要介绍了一种新的Pd(Ⅱ)催化苄基C(sp~3)—H键直接功能化合成反应,制备了一系列芳酸苄基酯类产物.这类反应具有较高的官能团容忍性、较为宽泛的底物范围及相对较为温和的反应条件,同时底物中存在多个C(sp~3)—H键位点时能选择性构建目标产物,通过初步的控制实验提出了Pd(Ⅱ)/Pd(IV)的氧化偶联反应机理.     

无金属催化的8-氨基喹啉C5位上的卤化反应（英文）

实现了无金属催化的8-氨基喹啉C5位的氧化C—H键卤化反应.该体系避免使用传统的金属催化剂以及化学当量的高价碘盐等作为氧化剂,在潮湿的空气中就能进行,使得本反应更具经济性和环境友好性.在该催化体系下反应底物显示出良好的官能团兼容性和反应性,并以高的区域选择性高产率地制备了C5卤代喹啉.     

分子碘催化氧化C(sp~3)—H功能化反应的研究进展

现代有机合成中, C—H功能化反应可以用于直接构建各种生物活性骨架以及增加目标分子结构的复杂性,是对传统合成方法的有效补充,其中惰性C(sp~3)—H功能化长期以来是该领域的难点.目前,碘试剂已被确定为经济和生态上无害的过渡金属替代品,在具有挑战性的C(sp~3)—H功能化反应中已经取得了卓有成效的进展.分子碘与高价芳基碘试剂、二甲基亚砜(DMSO)、过氧化物以及氧气等组合,能够高效地催化不同反应类型的C(sp~3)—H功能化反应,在不同氧化体系下具有不同的反应特点和机制.另外,近年来,过渡金属/分子碘协同催化以及含碘电化学催化等新型碘催化体系在C(sp~3)—H功能化反应中也得到了前所未有的发展.综述了2015年至今分子碘在不同氧化体系下催化的C(sp~3)—H功能化反应,希望能进一步了解分子碘的绿色催化体系,为深入研究C(sp~3)—H功能化反应提供帮助.     

离子液体水溶液中2-甲基氮杂芳烃苄位C(sp~3)—H官能化反应

以中性离子液体水溶液为反应介质,无需催化剂的条件下,通过2-甲基氮杂芳烃苄位C(sp~3)—H与缺电子烯烃之间的加成反应,以良好产率合成了一系列氮杂芳烃衍生物.该方法操作简单,条件温和,不仅拓展了离子液体在氮杂芳烃的C(sp~3)—H官能化反应中的应用,对绿色化学的发展也有积极的推动作用.     

镍催化的8-氨基喹啉C—H键卤化反应合成C(5)和C(7)双卤代喹啉（英文）

以廉价、低毒、易得的溴化镍做催化剂,实现了8-氨基喹啉环上的氧化C—H键卤化反应.该方法利用氧气作为氧化剂,避免使用化学当量的高价碘盐等作为氧化剂,使得本反应更具经济性和环境友好性.在该催化体系下反应底物显示出良好的官能团兼容性和反应性,并以高的区域选择性高产率地制备了C(5)和C(7)双卤代喹啉.     

质谱中反偶电子规则并含双电荷离子的两类联苯化合物的裂解机理

利用气相色谱-质谱法分别对含C≡C桥键、CF_2O桥键及双CF_2O桥键的联苯类化合物进行分析,在各个化合物的谱图中均存在显著的奇电子自由基离子峰(反偶电子规则)和双电荷碎片离子峰.根据所得实验结果,归纳以上化合物中奇电子离子的生成途径分别为:(1)游离基中心诱导苄基C_(sp~3)—C_(sp~3)键均裂后再经另一苄基C_(sp~3)—C_(sp~3)键均裂,即α-σ裂解;(2)电荷中心静电诱导C_(sp~3)—O_(sp~3)键异裂后再经苄基C_(sp~3)—C_(sp~3)键或C_(sp~3)—O_(sp~3)键均裂,即i-σ裂解.推测引起σ键裂解的机制是由内转换引起的.双电荷离子的生成受2个相互独立官能团上既含游离基又含电荷的活化反应中心共同诱导控制裂解得到,生成途径分别为:(1)2个相互独立的游离基中心分别诱导苄基C_(sp~3)—C_(sp~3)键双均裂得到,即αα双重控制裂解反应;(2)独立的游离基中心诱导C_(sp~3)—C_(sp~3)均裂及另一电荷中心静电诱导C_(sp~3)—O_(sp~3)键异裂得到,即iα双重控制裂解反应;(3)2个相互独立的电荷中心分别静电诱导C_(sp~3)—O_(sp~3)键双异裂,即ii双重控制裂解反应.采用密度泛函理论(DFT)方法对具有代表性的化合物的裂解途径进行了初步计算,结果与前述裂解机制一致.     

氨基甲酸酯在C—H键活化中的应用

氨基甲酸酯广泛存在于天然产物、药物和农药分子中,同时也是一种常见的C—H键活化导向官能团。在过渡金属催化下,氨基甲酸酯可导向底物分子氨基邻位的C—H键活化,经六元环金属中间体,再与其他偶联试剂偶联实现新的官能团化。本文系统总结了其在C—H键活化反应中的应用,具体包括:(1)N-芳基氨基甲酸酯、氨基甲酸芳酯和氨基甲酸烯醇酯可在过渡金属Pd、Rh、Ru和Ir等催化下发生芳基邻位sp2C—H键活化与官能团化反应,得到卤化、芳基化、环化和烯基化产物;(2)氨基甲酸烯醇酯可在Rh催化下发生烯基β-位sp2C—H键活化与官能团化反应,得到烯基化和烯丙基化产物;(3)氨基邻位具有活性氢的N-烷基氨基甲酸酯可在Pd、Cu、Fe甚至无过渡金属催化下发生sp3C—H键活化与官能团化反应,得到酰氧化、烷基化和芳基化产物。在芳香sp2C—H键活化中,取代基的电子效应和空间位阻效应均对产物产率和选择性有重要影响。大多数情况下,给电子与空间位阻较小的取代基有利于反应的顺利进行。此外,当底物为N-烷氧羰基保护的苄胺、四氢异喹啉或1,2-二氢喹啉时,因氨基邻位独特的高活性,可在Cu、Fe甚至无金属催化剂或光催化下催化氨基邻位sp3C—H键活化反应,还可以实现不对称诱导,获得非常高的对映选择性。希望本文总结的内容能促进氨基甲酸酯在C—H键活化反应中的进一步应用。     

钌催化下吡唑基导向的1-苄基-1H-吡唑的C(sp~2)-H键烯基化和烷基化反应

发展了一种吡唑基导向的钌催化的1-苄基-1H-吡唑与烯烃或a,β-不饱和酮的C(sp~2)-H键烯基化和烷基化反应.该反应具有较好的选择性,烯基化和烷基化选择性地发生在苄基的邻位.为1-苄基-1H-吡唑的官能团化提供了一种有效方法.     

7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹-5-磺酸的合成及其与铜的显色反应

7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉为安替吡啉单偶氮类试剂中的一种,该试剂可与镓(Ⅲ)、铟(Ⅲ)、铋(Ⅲ)、钯(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铁(Ⅱ)等离子发生显色反应[1,2].本文在其5位引入磺酸基,合成了7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸(分子式为C20H17N5O5S)试剂.该试剂分子的共轭体系增大,分析功能基及成键原子的电荷密度大大提高,可提高显色反应的灵敏度.文献[3～5]研究表明,8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮化合物可能是一类较有价值的光度分析试剂.本文以4-氨基安替吡啉的重氮盐为重氮组分与8-羟基喹啉-5-磺酸进行偶合反应,合成了7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸,产物的结构用红外光谱进行了表征,并研究了该试剂与铜的显色反应.     

亚氨基砜衍生物的合成研究进展

亚氨基砜系列化合物具有广泛的生物或药物活性.近年来,在过渡金属催化下,亚氨基砜系列化合物的合成取得了长足的进展.直接以NH-亚氨基砜作为反应底物,可实现N—H键的直接官能团化反应,如炔基化、烯基化、烷基化、芳基化等等.此外,利用S=NH结构片段作为分子内的导向基团,还可以实现底物分子内芳香环的C(sp~2)—H活化反应,合成结构各异的芳(杂)环衍生物.综述了亚氨基砜化合物N—H官能化反应和C—H官能化反应,并对部分反应的机理进行了讨论.     

过渡金属催化重氮化合物参与的芳烃碳(sp~2)-氢键官能团化研究进展

碳-氢键官能团化已经成为化学中最重要的研究课题之一.控制碳-氢键官能团化的区域选择性在目前是最关键的问题,同时也很具有挑战性.过渡金属催化的重氮化合物的有机转化,例如杂-氢键插入、环丙烷化、交叉偶联反应以及烷基碳-氢[C(sp~3)—H]键官能化反应发展比较成熟,但是芳烃的碳-氢[C(sp~2)—H]键官能团化反应研究较少.这篇综述总结了过渡金属催化重氮化合物参与的芳烃的碳-氢[C(sp~2)—H]键官能团化反应研究进展.为了实现反应的选择性,有两种策略运用在其中.一种是导向的碳-氢(C—H)键活化,主要得到邻位碳-氢键官能团化产物;另外一种是非导向策略,主要表现出对位选择性.对一些代表性的例子也做了机理介绍.     

N-(2-吡啶甲基)取代的阿伐那非类似物的合成条件优化

以4-(3-氯-4-甲氧基苄基氨基)-2-[(2S)-2-羟甲基-1-吡咯烷基]-5-嘧啶羧酸乙酯为原料,合成了4-(3-氯-4-甲氧基苄基氨基)-2-[(2S)-2-羟甲基-1-吡咯烷基]-N-(2-吡啶甲基)-5-嘧啶甲酰胺,研究了此种阿伐那非类似物的合成条件优化,考察了投料比、反应温度、反应时间等因素对产率的影响.获得较高产率的反应条件为n(C6H8N2)∶n(C18H21ClN4O4)∶n(EDCI)∶n(HOBt)∶n(Et3N)=1.2∶1∶1.2∶1.2∶2,在搅拌下,60℃反应6h,经过后处理,柱层析纯化,得到类白色固体产物,产率为84.3%.所合成的产物经FT-IR、1 H NMR、13 C NMR、ESI-MS得到验证.     

苯丙氨酸衍生物的碳氢键直接官能化反应进展

苯丙氨酸衍生物具有显著的生物活性,被广泛应用于药物分子中.主要综述了近年来基于苯丙氨酸衍生物的碳氢键直接官能化反应,有效构建了C—I, C—C[含C(sp~2)—C(sp~2), C(sp~2)—C(sp)和C(sp~2)—C(sp~3)键], C—N, C—B和C—O键,从而简洁、高效地实现了苯丙氨酸衍生物的邻位碘化及分子内胺化反应,邻位烷基化、芳基化、烯基化、炔基化、酰基化、酰氧基化、胺化和硼化反应,以及间位芳基化和烷基化反应等.     

不对称串联[1,n]-氢迁移/环化反应构建手性化合物研究进展

串联[1,n]-氢迁移/环化反应通过分子内氢负离子迁移,能够使杂原子邻位C(sp~3)—H键官能化,把C(sp~3)—H键直接转化成为C—C,C—N,C—O等键.此方法在构建五元、六元、七元杂环和全碳环中表现出了巨大的潜力,通过该反应可以高效地合成药物分子中的常见骨架.手性胺、手性路易斯酸以及手性布朗斯特酸等催化剂已经成功地应用于这类反应的不对称催化当中.     

1 - 烃基异喹啉Reissert Compounds 的合成及其氢化研究

1-苄基异喹啉Reissertcompound经RaneyNi(w-2)催化氢化,分离得到二个未见报道的氢化产物,经化学和波谱分析推定其结构为:1-亚氨基-1-苄基-2-苯甲酰基-1,2-二氢异喹啉(4)和3-苯基-10b-苄基-1,10b-二氢咪唑骈[5,1-a]异喹啉(5)。据此提出了一条1-苄基异喹啉Reissertcompound高压催化氢化的途径,并对异喹啉eissertcompound高压催化氢化反应中酰基转位进行了讨论。试图以环已基溴作为烷化剂,在氢化钠条件下,与异喹啉Reissertcompound作用来制备1-环已基异喹啉Reissertcompound,结果只得到了1-氰基异喹啉,产率达75%,为制备1-氰基异喹啉提供了一个新方法。