关键词:
镍
氯代芳烃
串联反应
含氮杂环化合物
摘要:
研究背景
含氮杂环化合物广泛存在于大自然中,且大多数都具有一定的药理活性,广泛应用于医药及材料等领域。过渡金属催化的C-X键交叉偶联反应是构建C-C键和C-N键强有力的工具,是构建含氮杂环化合物骨架的重要方法。相对于其他贵金属,金属镍在地壳中储量丰富,且能激活反应活性较低的C(sp2)-Cl键,因此利用镍催化氯代芳烃串联反应构建含氮杂环化合物具有条件温和、价格低廉、经济高效等优点。
研究目的
本课题拟采用过渡金属镍催化活化C(sp2)-Cl键的策略,以氯代芳烃作为反应的底物,通过对反应条件的影响因素进行筛选,确定最佳条件,高效构建含氮杂环化合物。并通过衍生实验进一步探究该反应的实用性。同时结合控制实验研究推测可能的反应机理,为进一步设计该类新型的反应提供理论支持。
研究方法
第一章:过渡金属镍催化邻二卤代芳烃与环状亚胺进行MizorokiHeck/Amination串联反应,通过对配体、碱、反应溶剂和温度等因素进行筛选,高效合成吲哚[2,1-a]异喹啉衍生物,并应用该法构建合成天然产物Cryptowoline的重要中间体。同时结合控制实验推测其反应机理。第二章:过渡金属镍催化2-烯基氯苯与苯腈的串联反应,通过对配体、碱、反应溶剂和温度等因素进行筛选,简便高效合成喹啉、异喹啉类衍生物,并且在最优条件下进行底物普适性研究。
研究结果
第一章:镍催化邻二卤代芳烃与环状亚胺Mizoroki-Heck/Amination串联反应,以中等到高的产率得到了二十多种吲哚[2,1-a]异喹啉衍生物,官能团兼容性好。机理研究表明该反应先进行分子间的Mizoroki-Heck反应,然后发生分子内的Amination反应,得到最终产物。第二章:镍催化2-烯基氯苯与苯腈的串联反应,成功获得多种取代的喹啉、异喹啉类衍生物,具有良好的官能团相容性,产率最高可达92%。
研究结论
镍催化邻二卤代芳烃与环状亚胺的Mizoroki-Heck/Amination串联反应能够成功获得吲哚[2,1-a]异喹啉衍生物,该反应原料廉价易得、官能团兼容性好,为合成吲哚[2,1-a]异喹啉衍生物开发了一条经济高效的合成路线。镍催化2-烯基氯苯与苯腈的串联反应能构建具有生物活性骨架的喹啉与异喹啉类衍生物。该反应原料廉价易得,且底物普适性范围广,是一种经济、高效合成喹啉、异喹啉的方法,对于发现新的生物活性分子具有一定的研究意义。