关键词： 钯催化   碳氢官能团化   氰基   三取代噁唑   β-咔啉   γ-咔啉  

摘要： 近年来,过渡金属催化芳基化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应已广泛报道,但大多数的反应产物是氰基提供碳源的无环状的芳基酮类化合物,造成了氮原子流失,不符合原子经济性的基本原则。含氮杂环化合物是重要的有机合成中间体,广泛的存在于天然产物,药物和有机材料中。因此,研究过渡金属催化芳基化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应,充分利用氰基的C-N结构单元合成含氮杂环化合物具有重要意义。本论文的主要内容如下:(1)我们发展了钯催化分子间芳基杂环化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应,合成了2,4,5-三取代噁唑类化合物。通过对反应条件的优化,以及底物的拓展,以中等到较优的收率合成了一系列官能团化的2,4,5-三取代噁唑类化合物。通过生物活性测试,初步证明该类化合物对HepG2和SMMC-7721肿瘤细胞具有较明显的抑制作用。(2)我们发展了钯催化分子间吲哚的碳氢键对氰基参与的加成反应,合成了β-咔啉和γ-咔啉类化合物。通过对反应条件的优化,以及底物的拓展,以中等到较优的收率合成了一系列官能团化的β-咔啉和γ-咔啉类化合物。

关键词： 脱氢偶联   脱羧偶联   联芳杂环化合物   金属催化  

摘要： 联芳杂环化合物广泛存在于染料、药物、高分子材料、以及天然产物中。杂芳环化合物具有独特的性质,由于杂原子N、O、S的引入,增大了苯环的电子云密度,使得芳环上某些C-H键无需导向基团也易于活化,这为通过C-H键功能化来构建联芳杂环化合物提供了坚实的理论基础。近几年,过渡金属催化的C-H键功能化一直是研究热点,且大多数反应是通过使用Pd、Pt、Rh、Ru、Ir等贵金属催化剂来实现的。而金属钴催化剂以低成本、低毒性和独特的反应机制等优点,使其在过渡金属催化的C-H键功能化从而构建新的C-C键的领域中占有巨大的优势。过渡金属催化的交叉脱氢偶联和交叉脱羧偶联反应遵循了最理想的绿色化学反应策略,理想情况下此类反应的副产物是H2O和CO2,符合绿色和可持续化学理念,因此,对交叉脱氢偶联和交叉脱羧偶联反应的研究,成为了有机化学研究领域最热的课题之一。本文第一章主要概述了联芳杂环类化合物的物理化学性质和广泛的应用价值,介绍了一系列过渡金属催化的联杂芳烃类化合物合成的发展进程。交叉脱氢偶联(CDC)反应,原子利用率高,副产物少,且无需对反应底物进行预官能团化,具有较高的应用价值以及经济效应。近几年来,尽管通过CDC策略构建联芳杂环化合物的方法已有报道,但仍存在着底物范围比较窄,条件比较苛刻等缺点,使得含氮杂环间的交叉脱氢偶联反应研究仍具有一定的探索空间。本文第二章介绍了廉价金属催化的苯并恶唑和苯并噻唑以及苯并恶唑(噻唑)与噻唑之间的交叉脱氢偶联反应研究,以空气中的氧气作为氧化剂,并在醋酸钠的辅助下,实现了通过交叉脱氢偶联方法合成联芳杂环化合物苯并恶唑-苯并噻唑,除此之外,带有不同取代基的苯并噻唑-苯并噻唑和苯并恶唑-苯并恶唑的偶联也可以得到很好的反应效果。另外,该反应避免使用大量重金属盐作为氧化剂,而是利用空气作氧化剂,为设计合成含联芳杂环骨架结构的天然产物提供了一种新的高效方法。过渡金属催化的交叉脱羧偶联在有机合成方法学中是一种常用的方法。至今为止,这一类偶联反应大多使用贵金属催化剂,包括Pd、Ag、Ru、Rh等。虽然Cu、Ni等廉价金属催化剂已受到广泛关注,但扩展低价、低毒性的脱羧偶联反应体系仍具有前瞻性。本文第三章介绍了以富电子类芳基羧酸与苯并杂芳环化合物为反应底物,CoBr2为催化剂的交叉脱羧偶联反应。该反应的关键是氮杂卡宾配体能够抑制Ag促进的脱羧后的自偶联,并辅助CoBr2催化活化碳氢键的过程,从而提高反应产率。与以往文献报道的方法相比,该反应使用的催化剂为廉价低毒的Co(Ⅱ),副产物是二氧化碳和水,此外该方法具有底物适用范围广,官能团容忍性强等特点,为合成含有联芳杂环化合物骨架的药物以及染料提供了一种简便通用的方法。

关键词： 咪唑并杂环化合物   乳腺癌   活性   凋亡  

摘要： 研究了咪唑并杂环化合物的设计、合成及抗乳腺癌活性。以裸鼠作为实验对象,对咪唑并杂环化合物进行设计与合成实验,同时对其抗乳腺癌活性进行验证。结果表明,对其进行活性筛选之后发现,2a、4a、4b、4c的活性相对较好,其中2a具有最强活性,能够促进乳腺癌细胞凋亡;合成12个咪唑并杂环化合物,其中存在3个结构比较新颖的化合物,从中找到4个抗癌活性较好化合物。2a能够促进癌细胞凋亡,其在体内具有较高安全性,具备抗乳腺癌活性。

关键词： 咪唑   杂环   抗癌   凋亡   乳腺癌  

摘要： 目的合成以咪唑并杂环为母体的化合物,并评价抗乳腺癌活性。方法利用甲基N-杂环化合物与脂肪胺的有氧铜催化的卤环化反应合成1a-1e、2a和2b;通过sonogashira偶联反应合成3a;使用suzuki偶联反应合成3b;相应胺与1e的BuchwaldHartwig偶联分别得到4a-4c。通过MTT法测定目标化合物的抗乳腺癌活性和肾毒性。通过Annexin V-FITC/PI试剂盒检测目标化合物对乳腺癌细胞的凋亡诱导作用。通过裸鼠异种移植模型评价2a的体内安全性和有效性:利用SPSS产生随机数字将裸鼠随机分为治疗组与对照组,每组6只。治疗组腹腔注射2a的生理盐水溶液[10 mg/(kg·d)];对照组注射等量生理盐水,持续14 d。实验结束时处死小鼠,取出肿瘤并测量,计算体积。结果通过活性筛选发现4个活性较好的化合物2a、4a、4b和4c。其中2a活性最好,IC_(50)值是9.77±2.32μmol/L,接近阳性对照药物顺铂(IC_(50)=8.96±2.35μmol/L),且肾毒性略小于顺铂(2a的CC_(50)为10.79±0.87μmol/L,顺铂的CC_(50)为8.45±0.68μmol/L)。2a促进乳腺癌细胞发生凋亡。2a在10 mg/(kg·d)的剂量下对小鼠体内肿瘤生长有一定抑制作用,且未引起严重不良反应。结论合成了12个咪唑并杂环化合物,有3个结构新颖的化合物。发现4个抗癌活性较好的化合物。化合物2a以浓度依赖的方式促进sk-br-3细胞凋亡,从而引起细胞死亡。2a在体内具有安全性和一定的抗乳腺癌活性。

关键词： 芳香杂环化合物   手性化合物   合成方法   河南大学   含氮   不对称催化   反应过程   美国化学会  

摘要： 日前，河南大学教授江智勇在可见光不对称有机催化研究方面取得新进展，通过发展光敏剂与手性膦酸协同催化体系，为手性含氮芳香杂环化合物提供新的合成方法，该成果已在《美国化学会志》上发表。可见光不对称催化是一种重要的手性化合物合成手段。它通过可见光驱动光敏催化剂至激发态后与底物发生单电子氧化还原，从而完成相关自由基类型反应，反应过程中利用手性催化剂控制产物的手性中心形成。

关键词： 硫叶立德   六元杂环化合物   合成   环化反应  

摘要： 六元杂环化合物因为其结构多样、数量庞大的特点和六元杂环化合物常作为重要的有机化合物中间体,成为了有机化学中至关重要的一类。硫叶立德作为拥有负碳原子相连正硫原子结构的有机物,具有强亲核性,同时硫叶立德通过改变碳、硫基团所连的基团也可改变其立体选择性和区域选择性。在环化、增碳和重排等反应中,硫叶立德参与反应成为了高选择性和提高产率的合成有效方法之一。所以科研工作者们常会选择硫叶立德作为亲核试剂参与反应。

关键词： 芳香杂环化合物   合成方法   手性   含氮   有机催化   河南大学   催化体系   不对称  

摘要： 日前，河南大学江智勇教授在可见光不对称有机催化研究方面取得新进展。通过发展光敏剂与手性膦酸协同催化体系。为手性含氮芳香杂环化合物提供新的合成方法．该成果已在《Journal of the American Chemical Society》上发表。

关键词： 杂环烯酮缩胺(HKAs)   双亲核试剂   分子多样性   类天然稠杂环化合物  

摘要： 杂环烯酮缩胺(HKAs)是一类构建分子多样性稠杂环化合物的多功能合成砌块,已被广泛应用于构筑多种多样的类天然杂环化合物和合成药物中。随着杂环烯酮缩胺研究的深入开展,其作为双亲核试剂与多种亲电底物反应取得了较大的进展。本文将基于HKAs的结构特征、反应性能,对以HKAs及1,1-烯二胺为合成子构建各种类型具有潜在生物活性的类天然多环稠杂环化合物进行综述。

关键词： 烯基叠氮   合成   含氮杂环  

摘要： 自1910年首次被报道以来,烯基叠氮类化合物受到了化学工作者们广泛的关注.作为一类重要的有机合成中间体,尤其是在过渡金属催化下合成氮杂环类化合物方面,烯基叠氮类化合物有着广泛的应用.主要综述了烯基叠氮类化合物在构建含氮杂环化合物领域的研究进展.

关键词： 含氮杂环化合物   合成方法   手性   芳香杂环化合物   美国化学会   有机催化   河南大学   催化体系  

摘要： 日前，河南大学江智勇教授在可见光不对称有机催化研究方面取得新进展，通过发展光敏剂与手性膦酸协同催化体系，为手性含氮芳香杂环化合物提供新的合成方法。该成果已在《美国化学会志》上发表。