基于分子内Heck反应合成1-氨基茚满类化合物的研究

1-氨基茚满类化合物广泛存在于天然产物和药物分子中,通过aza-Barbier反应和分子内Heck偶联反应可以高化学选择性、高效合成这一结构单元;同时基于这一策略合成了高光学活性的3-亚甲基-1-氨基-2-茚满醇化合物.产物构型通过核磁、单晶衍射等进行了表征,光学活性通过手性HPLC进行了表征.     

烷基Heck反应研究进展

在最近几年,钯催化的烷基Heck反应在构建C(sp~3)—C(sp~2)键领域被越来越多的化学工作者所关注.该综述总结归纳了涉及钯催化的烷基Heck型反应,主要分为分子内反应和分子间反应两大部分介绍,并详细讨论了多数转化的反应机理.希望通过该综述让更多的化学工作者了解钯自由基参与的Heck反应,并促进该领域的发展.     

合成2,5-二芳基噻唑衍生物的新方法

噻唑环作为一类重要的五元芳香杂环,其衍生物具有多种生物活性,被广泛应用在医药方面.以价廉易得的不同取代苯甲酸为原料,经酰化反应、硫代反应、环合反应和Heck反应合成了2,5-二芳基噻唑衍生物.重点在于优化Heck反应的条件,进行可能反应机理的探讨.该方法具有反应条件温和、操作简单及底物的普适性良好等优点,为2,5-二芳基取代噻唑类化合物的合成提供了新的方向.     

K_2CO_3促进苯并呋喃单元3-位硫酚构建C-S键

本文在前期工作基础上进一步考察了2-位支链酮苯并呋喃单元在3位与硫酚构建C-S键的反应。研究发现,以K_2CO_3作碱,苯并呋喃单元2-位官能团为不同链长的脂肪酮时能高效地合成各种不同取代基的3-芳硫基苯并呋喃衍生物,所得产物经核磁共振、HRMS等方法进行了表征。该反应具有条件温和、底物适用范围广、操作简单、产率高、环境友好等优点,可为含有芳香烃硫基取代的天然产物及复杂药物分子的合成提供潜在的合成途径。     

3-亚烷基(亚芳基)异苯并呋喃-1(3H)-酮及其衍生物的合成研究

报道了3-亚烷基(亚芳基)异苯并呋喃-1(3H)-酮及其衍生物的简易而且高效的合成方法.其特点是原料易得、价格低廉、反应条件温和、收率高.该方法以异苯并呋喃-1(3H)-酮(苯酞)及其衍生物为原料,经过自由基溴代合成了3-溴异苯并呋喃-1(3H)-酮及其衍生物,随后与三苯基膦发生亲核取代反应,接着在三乙胺的作用下发生消除反应生成Wittig试剂,最后与脂肪族醛或者芳香族醛发生Wittig反应得到目标化合物.目标产物及其中间体有13个是新化合物.     

K2CO3促进苯并呋喃单元3-位与硫酚构建C-S键

本文在前期工作基础上进一步考察了2-位支链酮苯并呋喃单元在3位与硫酚构建C-S键的反应。研究发现,以K₂CO₃作碱,苯并呋喃单元2-位官能团为不同链长的脂肪酮时能高效地合成各种不同取代基的3-芳硫基苯并呋喃衍生物,所得产物经核磁共振、HRMS等方法进行了表征。该反应具有条件温和、底物适用范围广、操作简单、产率高、环境友好等优点,可为含有芳香烃硫基取代的天然产物及复杂药物分子的合成提供潜在的合成途径。     

一价铜催化的N-对甲基苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇的串联反应:一种四氢呋喃类化合物的新合成方法（英文）

最近几年来,利用稳定的重氮类化合物和N-对甲基苯磺酰腙类化合物作为金属卡宾前体,在过渡金属催化下通过形成金属卡宾的偶联反应引起了人们广泛的兴趣.金属卡宾前体与有机金属物种反应,可以生成金属卡宾中间体,并发生金属上基团的转移插入过程,得到新的有机金属物种,从而实现丰富的偶联反应.这类经由金属卡宾转移插入过程的交叉偶联反应为构建C–C键,C–N键以及许多环状化合物和不饱和有机分子结构提供了可靠而强有力的工具.本课题组一直致力于研究该类经由金属卡宾中间体的催化转化和偶联反应,报道了在铜催化下,对甲苯磺酰腙以及重氮类化合物可以与端炔反应,通过所形成的炔基铜卡宾中间体的转移插入过程,可高效得到联烯类化合物.该类反应条件相对温和,并且有很好的底物普适性.不仅各种多取代的联烯类化合物,而且苯并呋喃,菲以及呋喃等结构都可由这类铜催化的腙和炔烃的偶联反应来得到.在这些反应中,通过炔基铜卡宾中间体上炔基的转移插入过程,在形成了C(Sp3)-Cu键以后,通过铜的1,3-迁移过程,可以得到联烯结构,随后发生分子内杂原子的亲核进攻或者6π电子环化过程来实现苯并呋喃,菲等杂环类结构的构建.另一方面,该类反应进一步拓展和研究,可望得到其他有价值的有机分子骨架.环状的醚类结构,如四氢呋喃结构,也是有机化合物中常见的结构类型,我们希望从目前已经发展成熟的卡宾前体与炔烃生成联烯的偶联反应出发,通过分子内的串联过程来高效地构建取代的环状醚类结构.我们设想,在炔烃上引入氧原子作为亲核试剂,在形成联烯化合物以后,通过分子内氧原子对联烯基的亲核进攻,来实现串联的分子内关环反应,从而构建环状醚类结构.本文以CuI为催化剂,3-丁炔-1-醇为炔烃偶联组分,采用二芳基对甲苯磺酰腙作为金属卡宾前体,实现了取代四氢呋喃的合成.在对甲苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇类化合物发生偶联反应生成二芳基联烯基化合物以后,采用一锅法实现分子内的关环反应,从而生成亚烯基取代的四氢呋喃化合物.该串联反应不仅具有原料易得和操作较为简便等优点,而且底物普适性和官能团耐受性都较好,多种取代的二芳基腙类化合物都能以较好的收率得到目标产物,从而为四氢呋喃类化合物的合成提供了一种新的方法.该反应进一步展示了经由金属卡宾中间体的交叉偶联反应的普遍性,将在有机化学和有机合成领域具有广泛的研究和应用价值.     

一价铜催化的N-对甲基苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇的串联反应:一种四氢呋喃类化合物的新合成方法

最近几年来,利用稳定的重氮类化合物和N-对甲基苯磺酰腙类化合物作为金属卡宾前体,在过渡金属催化下通过形成金属卡宾的偶联反应引起了人们广泛的兴趣.金属卡宾前体与有机金属物种反应,可以生成金属卡宾中间体,并发生金属上基团的转移插入过程,得到新的有机金属物种,从而实现丰富的偶联反应.这类经由金属卡宾转移插入过程的交叉偶联反应为构建C?C键,C?N键以及许多环状化合物和不饱和有机分子结构提供了可靠而强有力的工具.本课题组一直致力于研究该类经由金属卡宾中间体的催化转化和偶联反应,报道了在铜催化下,对甲苯磺酰腙以及重氮类化合物可以与端炔反应,通过所形成的炔基铜卡宾中间体的转移插入过程,可高效得到联烯类化合物.该类反应条件相对温和,并且有很好的底物普适性.不仅各种多取代的联烯类化合物,而且苯并呋喃,菲以及呋喃等结构都可由这类铜催化的腙和炔烃的偶联反应来得到.在这些反应中,通过炔基铜卡宾中间体上炔基的转移插入过程,在形成了C(Sp3)-Cu键以后,通过铜的1,3-迁移过程,可以得到联烯结构,随后发生分子内杂原子的亲核进攻或者6π电子环化过程来实现苯并呋喃,菲等杂环类结构的构建.另一方面,该类反应进一步拓展和研究,可望得到其他有价值的有机分子骨架.环状的醚类结构,如四氢呋喃结构,也是有机化合物中常见的结构类型,我们希望从目前已经发展成熟的卡宾前体与炔烃生成联烯的偶联反应出发,通过分子内的串联过程来高效地构建取代的环状醚类结构.我们设想,在炔烃上引入氧原子作为亲核试剂,在形成联烯化合物以后,通过分子内氧原子对联烯基的亲核进攻,来实现串联的分子内关环反应,从而构建环状醚类结构.本文以CuI为催化剂,3-丁炔-1-醇为炔烃偶联组分,采用二芳基对甲苯磺酰腙作为金属卡宾前体,实现了取代四氢呋喃的合成.在对甲苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇类化合物发生偶联反应生成二芳基联烯基化合物以后,采用一锅法实现分子内的关环反应,从而生成亚烯基取代的四氢呋喃化合物.该串联反应不仅具有原料易得和操作较为简便等优点,而且底物普适性和官能团耐受性都较好,多种取代的二芳基腙类化合物都能以较好的收率得到目标产物,从而为四氢呋喃类化合物的合成提供了一种新的方法.该反应进一步展示了经由金属卡宾中间体的交叉偶联反应的普遍性,将在有机化学和有机合成领域具有广泛的研究和应用价值.     

膦催化水杨醛亚胺与马来酰亚胺的[4+1]环化反应及螺[苯并呋喃-2,3'-吡咯烷]衍生物的合成（英文）

报道了一个膦催化水杨醛亚胺与马来酰亚胺的[4+1]环化反应,以44%～99%收率生成螺[苯并呋喃-2,3'-吡咯烷]衍生物.产物包含一对可经硅胶柱层析分离的syn和anti异构体(dr 1.6∶1～5∶1),由此提供了合成螺[苯并呋喃-2,3'-吡咯烷]简单有效的方法.该反应起始于PPh_3与马来酰亚胺原位形成非烯丙基磷叶立德活性中间体,经亲核加成/分子内取代的串联过程完成,代表了新的一例经此类磷叶立德完成的膦催化[4+1]环化反应.     

丙二腈及氰乙酸酯参与的3-脱氢莽草酸甲酯缩合-芳构化-环合串联反应

3-脱氢莽草酸甲酯与丙二腈、氰乙酸乙酯及氰乙酸甲酯等活性亚甲基化合物在一定条件下发生缩合、芳构化及环合反应,可方便地构建C—C键并得到多取代的2-氨基苯并呋喃类化合物(3a~3e,4a和4b),其中化合物3a中的氰基和甲氧羰基可分别进行选择性水解.该方法具有原料易得、条件温和、操作简单及收率高等优点,为可再生生物质资源莽草酸的多样化转化和利用提供了新思路.     

以Heck反应合成(E)-3-甲氧基-4,4''''-二羟基二苯乙烯的研究

以香兰素为原料、以Heck反应为关键反应构建两苯环间乙烯桥,经四步反应、以Heck反应75.7%的收率和50.3%的总收率合成了目标化合物(E)-3-甲氧基-4,4′-二羟基二苯乙烯(1),并对Heck反应等反应条件进行了探讨.     

钯催化串联Heck环化反应制备氮杂桥环化合物（英文）

报道了一种钯催化分子内Heck环化串联反应.该反应使用3-取代保护的吲哚酰胺衍生物作为原料,碘化钯作为催化剂,4-(二甲氨基)三苯基膦作为配体,在乙腈和甲苯混合溶剂中发生串联反应,以优良的收率合成了氮杂桥环化合物.该反应具有良好的官能团兼容性和较高的合成效率,为"一锅法"构建稠环化合物提供了一种简便的方法.     

Bischler-Napieralski反应合成那可丁及其衍生物的立体化学

对通过Bischler-Napieralski反应制备的那可丁及其衍生物的立体选择性进行了研究. 以N-β-(3-甲氧基-4,5-亚甲二氧基苯基)乙基-6 ,7 -二甲氧基苯并呋喃酮-3-酰胺(1)和N-β-(3,4-亚甲二氧基苯基)乙基-6 ,7 -二甲氧基苯并呋喃酮-3-酰胺(2)为原料, 经Bischler-Napieralski反应和硼氢化钠还原制得五对苯酞类四氢异喹啉类化合物对映体3, 4a, 4b, 5a, 5b, 其中3和5a经氮甲基化反应得到外消旋的那可丁(α-narcotine)和白毛莨碱(b-hydrastine). 该法制得的苯酞类四氢异喹啉类化合物具有一定的立体选择性, 产物构型以赤式对映体为主, 中间产物二氢异喹啉环8位取代基的空间位阻将导致硼氢化钠还原时产生立体选择性.     

微管蛋白聚合抑制剂OXi8006的合成新方法

2-(3'-羟基-4'-甲氧基苯基)-3-(3",4",5"-三甲氧基苯甲酰基)-6-甲氧基吲哚(OXi8006)能够有效抑制微管蛋白聚合,而表现出良好抗癌活性.目前报道的OXi8006全合成路线较长、总收率低,且反应条件苛刻.为了更高效地合成该化合物,从而为进一步的活性和构效关系研究提供原料.以廉价易得的异香兰素为起始原料,先合成芳基乙炔,再与3,4,5-三甲氧基苯甲醛通过亲核加成、氧化反应获得二芳基炔酮、二芳基炔酮再与邻碘代苯胺通过杂迈克尔加成和分子内Heck反应构建出OXi8006的主体结构——2-芳基-3-芳酰基取代吲哚,从而缩短了合成路线,并使总收率提高到20%.     

几种二苯并碘五环盐及碘代联苯的Heck型反应研究

Heck型反应是一类很好的用于构筑碳碳键的反应[1～3].碘鎓盐作为一种特殊的卤代烃的替代物来参与Heck反应已多有报道,但研究较多的是有关开链的二芳基碘鎓盐及芳基烯基碘鎓盐,而对环状的碘鎓盐(特别是二苯并碘五环盐)参与的反应研究较少[4～6].最近我们拟将Heck反应用于轴手性联苯类化合物的合成而对几种二苯并碘五环盐及碘代联苯与丙烯酸或丙烯酸甲酯的Heck型反应进行了研究,对反应结果(Scheme 1)进行了讨论.     

氟喹诺酮作为钯催化Heck反应有效配体的研究

研究了氟喹诺酮作为钯催化Heck反应的有效配体. 碘苯、溴苯和其它芳基卤衍生物与丙烯酸丁酯、苯乙烯等取代乙烯类化合物在钯和氟喹诺酮的催化下发生Heck反应. 讨论了配体、催化剂用量、碱和溶剂对Heck反应产率的影响. 该反应的最优化条件是: 钯源为Pd(OAc)2 (0.1 mol%), 诺氟沙星作为配体(0.2 mol%), K2CO3作为碱, DMA作为溶剂, 取代碘苯及溴苯和它们的衍生物与丙烯酸丁酯、苯乙烯等乙烯基化合物的反应均可以得到高收率的目标偶联产物.     

Pd/O_2体系中邻炔基苯乙烯类衍生物的氯钯化/Heck串联反应研究

在Pd/O_2体系中,邻炔基苯乙烯类衍生物经过氯钯化/Heck偶联多步串联反应,获得了13个3位氯取代茚类化合物.该方法以氧气为唯一氧化剂,以氯化锂为氯源,避免了过量氯化铜的加入,具有绿色环保、条件温和、产率高和底物普适性较好等特点.     

Ugi反应在环肽生物碱和小肽衍生物抗生素及细胞毒素类等天然产物合成中的应用

Ugi反应是由1分子醛或酮、1分子胺、1分子异腈和1分子羧酸4个组分通过缩聚反应生成α- 酰氨基酰胺类化合物的反应。 具有反应条件温和、产率高和原子经济性好等特点。 该反应还可与Suzuki、Heck和Smiles等经典反应偶联,使得其在天然产物合成方面得到越来越多的关注。 本文概括总结了近几十年来Ugi反应在一些天然产物合成中的应用。     

铜催化苯甲酰亚胺高烯丙酯的分子内胺化全氟烷基化反应

报道了铜催化苯甲酰亚胺高烯丙酯底物的分子内胺化全氟烷基化反应. 该反应以全氟碘代烷为全氟烷基化试剂, 醋酸铜为催化剂, 邻菲啰啉为配体, 在醋酸银存在下以中等的收率实现苯甲酰亚胺高烯丙酯底物末端双键的胺化全氟烷基化, 最终生成1,3-噁嗪类分子. 多种官能团取代的苯甲酰亚胺高烯丙酯和具有不同碳链长度的全氟碘代烷烃都能适用于该反应, 为多氟烷基取代的1,3-噁嗪类化合物的合成提供了一种简洁的方法. 多氟烷基取代的1,3-噁嗪类化合物还可在温和条件下高效转化为γ氨基醇衍生物. 初步的机理研究证明该反应经历了全氟烷基自由基对碳碳双键的亲电加成, 之后苯甲酰亚胺基团作为分子内亲核性胺源经历分子内亲核取代途径生成1,3-噁嗪骨架.     

羟基取代乙二胺衍生物与醛反应化学选择性合成取代苯并噁嗪和咪唑啉（英文）

在La(OTf)_3的催化作用下,羟基取代乙二胺衍生物与醛通过环化反应,高化学选择性、高效地合成多官能团取代的1,3-咪唑啉和3,1-苯并噁嗪类化合物.脂肪醛和芳香醛都适用于该反应体系.探索了可能的反应机理,O原子和N原子的亲核性对反应的化学选择性起着非常重要的作用.该方法的优点是只需调节羟基取代乙二胺分子中亚甲基的位置,就可以高化学选择性地合成1,3-咪唑啉或3,1-苯并噁嗪类化合物.