催化的端炔C-H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应

吡咯啉酮是一类重要的五元杂环,广泛存在于许多天然产物、生物活性分子和高聚物中.在众多吡咯啉酮衍生物中,5-炔基-2-吡咯啉酮引起了化学家们广泛的关注.因为这种分子结构不仅存在于具有潜在治疗作用的药物分子(如眼部降压药、α7乙酰胆碱受体激动剂、抗惊厥和消炎药物)中,也存在于许多天然产物中,例如刺桐类生物碱和多环类生物碱.鉴于此,人们发展了许多合成这类化合物的方法.目前文献报道最多的方法是炔基负离子对5-位具有离去基团的吡咯啉酮化合物的亲核取代反应.离去基团主要有苯硫基、1-苯并咪唑基和烷氧基等.但是这些方法操作步骤繁琐,产生大量的副产物,原子经济性不高.
　　本课题组发展了一例新型的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物.该反应以环状N-酰亚胺正离子为反应活性中间体,反应条件温和,操作简便.据我们所知,这是一例原子经济地合成5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的新方法.环状N-酰亚胺正离子是一类高活性的亲电试剂,广泛应用于构建含氮杂环体系.本课题组利用这一策略实现了一系列C–C和C–N成键反应.基于此,本文原位形成环状N-酰亚胺正离子,以端炔作为亲核试剂,与其发生亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物,原子经济性为100%.
　　首先,我们以5 mol%TsOH为Br?nsted酸,考察了Lewis酸效应对反应收率的影响.结果表明, Al(OTf)3给出最好的反应收率,不加Lewis酸没有亲核加成产物生成.然后,我们以5 mol%Al(OTf)3为Lewis酸,考察了Br?nsted酸效应对反应收率的影响.结果表明, HAuCl4·4H2O给出最佳的反应收率54%,不加Br?nsted酸也没有亲核加成产物生成.值得一提的是,当HAuCl4·4H2O为单一催化剂,不加Al(OTf)3时,反应收率也达到55%.然后,我们以HAuCl4·4H2O为催化剂,考察了溶剂效应和反应温度对反应收率的影响.结果表明,四氯乙烷(TTCE)为反应最佳的溶剂,50 oC反应最佳.为了进一步提高反应收率,我们又考察了催化剂用量对反应收率的影响.结果表明,10 mol%的催化剂给出最佳的反应收率60%.进一步优化反应条件,我们没有得到更好的结果.因此最佳的反应条件： N-苄基-α,β-不饱和-γ-内酰胺1(0.4 mmol),苯乙炔2a (1.2 mmol), HAuCl4·4H2O (10 mol%), TTCE (2.0 mL),50 oC下反应15 h.
　　在确定了最佳的反应条件后,我们对端炔类底物的适用性进行了考察.结果表明,给电子的苯乙炔表现出较高的反应活性;弱吸电子的苯乙炔也表现出较高的反应活性;强吸电子的苯乙炔则抑制反应的发生;位阻效应对该反应没有明显影响;杂环端炔也给出中等以上的收率;然而,简单脂肪端炔不能给出相应的亲核加成产物.
　　本文发展了一例催化的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应.该反应以环状N-酰亚胺正离子为关键中间体.反应条件温和,操作简便.构建了一种以中等的收率(45%–76%)合成一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的方法.     

醋酸铜催化“一锅法”合成5-(1-苯基-3-苯基丙基-2-炔基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物

在醋酸铜催化作用下,以抗坏血酸钠为还原剂,以醛、2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮和苯乙炔为原料,通过包含Knoevenagel缩合与Conjugate加成反应的多组分反应,有效地合成了10种5-(1-苯基-3-苯基丙基-2-炔基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物.该工艺具有收率高(63%～86%)、反应温和、操作简单及环境友好等优点,为合成5-(3-苯基-1-苯基丙基-2-炔基)-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物提供了一种有效的方法.     

1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯的合成

设计了多种合成路线制备芳香炔基树枝状化合物中间体1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯,通过一系列的合成路线和反应条件的对比,发现多官能团的端基炔化合物与芳基溴化合物之间发生多重Sonogashira反应时,常会生成不同取代程度的极性相似化合物,因而难以分离.采用多官能团的端基炔化合物与芳基碘化合物反应可以避免这种情况.最终确定以1,3,5-三溴苯和2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料,制得中间产物1,3,5-三乙炔基苯;再以对碘苯胺和三甲基硅乙炔为原料,经重氮化化、卤代反应制得4-三甲基硅乙炔基碘苯;后者与1,3,5-三乙炔苯经Sonogashira反应、裂解去保护反应,制得化合物1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯.用1H NMR,13C NMR,元素分析等表征手段确认了中间体及最终产物的结构.     

1-(2-炔丙基)-7,8-二氢喹啉-2,5(1H,6H)-二酮的合成

以1,3-环己二酮为原料,依次经亚胺化反应、Michael加成-环化反应、烷基化反应合成了含有端基炔的喹啉酮衍生物——1-(2-炔丙基)-7,8-二氢喹啉-2,5(1H,6H)-二酮,其结构经1H NMR,HR-MS和2D NMR确证。     

N-苯基和N-乙氧羰基甲基磷异喹啉酮及其衍生物的合成

以邻炔基苯磷酰胺为原料经Pd(II)催化的环化反应、环化偶联反应和氯环化反应高收率合成了15个N-苯基和N-乙氧羰基甲基磷异喹啉酮及其4-烯丙基、4-氯衍生物, 它们的结构均经过1H NMR, 13C NMR, MS, IR及元素分析确证.     

3-[N-(4-甲基苯基)氨基羰基]-5-[4-(4-甲酸基苯甲氧基)苯亚甲基]-2,4-噻唑烷二酮的合成

以对甲苯胺和对甲基苯甲酸甲酯为起始原料,经NBS溴化、亲核取代、酸水解和Knoevenagel缩合等6步反应合成了抗细菌生物膜化合物—3-[N-(4-甲基苯基)氨基羰基]-5-[4-(4-甲酸基苯甲氧基)苯亚甲基]-2,4-噻唑烷二酮,总收率57.3％,其结构经1H NMR,ESI-MS和元素分析确证.     

氢氧化铯催化端炔氢硒化:高立体区域选择性合成(E)-1-芳硒基烯烃

在催化量氢氧化铯存在下,端炔与硒酚在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中、室温、氮气保护下,发生亲核加成反应,高收率、高立体选择性合成一系列(E)-1-芳硒基烯.反应机理为氢氧化铯与硒酚反应产生的芳硒化铯,随后对端炔进行亲核加成,形成的烯基负离子水解得到产物.这方法为不活泼端炔氢硒化提供了一条新的和简便途径.     

新型2-氨基-5-苯亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物的合成及生物活性

通过烯基膦亚胺1与芳基异氰酸酯的aza-Wittig反应得到碳二亚胺2,再用2与亲核试剂的成环反应制得10个新型的2-氨基-5-苯亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物4,探讨了碳二亚胺2与不同亲核试剂反应的活性并分离得到了一个胍中问体3i,初步研究了化合物4的生物活性.     

膦亚胺叶立德在杂环合成中的应用

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.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.     

布朗斯特酸催化合成亚砜亚胺基二氢吡喃酮类衍生物

亚砜亚胺基团和二氢吡喃酮结构均具有潜在的生物活性,但目前尚无制备亚砜亚胺基取代的二氢吡喃酮类衍生物的方法.开发了一种使用磷酸二苯酯作为布朗斯特酸催化剂,通过亚砜亚胺和二氢吡喃酮的亲核取代反应,合成亚砜亚胺基取代的二氢吡喃酮类衍生物的新方法,收率为44％～78％.该方法条件温和、操作简单且官能团兼容性好,无需传统方法中使...     

钴碳原子簇络合物的研究——α-萘基,α-噻吩基和取代苯基苯乙炔六羰基二钴络合物的合成

通过α-萘基、α-噻吩基和取代苯基苯乙炔与Co_2(CO)_8的络合反应以及对氨基苯基苯乙炔六羰基二钴与乙酰氯的N-乙酰化反应,合成了十二个新的二芳基乙炔六羰基二钴络合物。实验表明,氨基对位的钴碳簇核PhC_2Co_2(CO)_6对苯胺的亲核活性无显著影响。     

水相中无碱条件下N-甲氧基-2-炔基苯甲酰胺的5-外型氮杂环化反应

发展了一种水相中无碱辅助的N-甲氧基-2-炔基苯甲酰胺的5-外型环化反应.该反应条件温和、反应高效、底物适用性广,可以以中等至优秀的收率合成得到一系列不同取代的N-甲氧基异吲哚-1-酮化合物,N-保护基对反应起到了促进作用.反应过程中,N-甲氧基保护基充当了分子内碱的角色,帮助了酰胺氮负离子的形成.通过反应温度的调控,实现了N无保护的异吲哚-1-酮化合物的合成.发展的以N-甲氧基-2-炔基苯甲酰胺为原料实现异吲哚-1-酮的绿色合成方法,是众多异吲哚-1-酮合成方法中的一种重要补充.     

α-亚胺酯不对称加成合成手性α-氨基酸衍生物的研究进展

手性α-氨基酸衍生物在生命医药、精细化工等领域的广泛应用极大地促进了其合成方法的发展.目前在众多合成手性α-氨基酸衍生物的方法中,α-亚胺酯的不对称亲核加成反应是合成手性α-氨基酸衍生物的有效方法之一,成为不对称催化研究的热点.从反应类型和亲核试剂类型的角度出发,总结了α-亚胺酯不对称亲核加成反应合成手性α-氨基酸衍生物的研究进展.具体介绍了α-亚胺酯的烯丙基化反应、芳基化反应、Mannich反应、烯基化反应、炔基化反应及烷基化反应等六种合成手性α-氨基酸衍生物的主要方法以及相应反应机理及发展现状,并对合成手性α-氨基酸衍生物的发展方向进行了展望.     

亲电环化合成异喹啉的研究进展

综述了以2-炔基苄亚胺、2-炔基苄基叠氮、2-炔基苯甲醛肟及其2-炔基苯甲醛腙为底物,在亲电试剂催化下合成多取代异喹啉及其衍生物,对部分反应的机理进行了讨论,并对比讨论了这四种底物合成方法的优缺点.2-炔基苯甲醛肟及2-炔基苯甲醛腙的衍生物与亲电试剂反应不仅可以生成异喹啉骨架的叶立德化合物,而且这些叶立德可以一步与活性...     

亲电环化合成异喹啉的研究进展

综述了以2-炔基苄亚胺、2-炔基苄基叠氮、2-炔基苯甲醛肟及其2-炔基苯甲醛腙为底物,在亲电试剂催化下合成多取代异喹啉及其衍生物,对部分反应的机理进行了讨论,并对比讨论了这四种底物合成方法的优缺点.2-炔基苯甲醛肟及2-炔基苯甲醛腙的衍生物与亲电试剂反应不仅可以生成异喹啉骨架的叶立德化合物,而且这些叶立德可以一步与活性...     

室温合成羟异丙基保护炔基的一阶苯炔dendrimer

在室温下,使用Sonogashira交叉偶联反应体系,以均三炔苯为核,以较高的收率合成了一种重要的新型芳炔功能单体——羟异丙基保护炔基的一阶间位苯乙炔dendrimer,并用核磁共振氢谱对产物进行了结构鉴定.     

金属催化端炔与亚胺衍生物亲核加成制备炔丙基胺的研究进展

综述了端炔与C=N双键亲核加成制备炔丙基胺的合成方法的研究进展.其中包括醛亚胺的间接或直接偶联反应,烯胺的间接偶联反应,酮亚胺的间接或直接偶联反应等.参考文献30篇.     

5-(1-苯基-3-苯基丙基-2-炔基)-2,2-亚戊基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物的有效合成（英文）

在醋酸铜/铜催化体系作用下,以醛、2,2-亚戊基-1,3-二噁烷-4,6-二酮和芳基乙炔为原料,发生包含Knoevenagel缩合与共轭加成反应的多组分反应,有效地合成了12种5-(1-苯基-3-苯基丙基-2-炔基)-2,2-亚戊基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物.该工艺具有收率高(65%～88%)、反应温和、操作简单及过量铜粉还能回收利用等优点.     

2-乙酰基-6-三甲基硅基苯基三氟甲磺酸酯的合成

以2-三甲基硅基苯酚为原料,经甲酰化、酯化、亲核加成和氧化反应首次合成了3-乙酰基苯炔的前体——2-乙酰基-6-三甲基硅基苯基三氟甲磺酸酯,总收率35%,其结构经1H NMR和13C NMR确证。     

基于吲哚-3-基甲醇不对称合成光学活性吲哚衍生物研究进展

吲哚-3-基甲醇在酸作用下原位生成亲电性的类乙烯基亚胺(离子)中间体,然后在手性催化剂催化下被亲核试剂进攻生成具有潜在生物活性的光学活性3-取代吲哚衍生物.综述了吲哚-3-基甲醇不对称烷基化反应、不对称还原反应以及不对称重排反应合成光学活性3-取代吲哚衍生物的研究进展.