铜催化合成喹唑啉酮衍生物

论文摘要

喹唑啉酮及其衍生物是一类重要的含氮化合物，广泛存在于天然产物中，由于它们具有重要的生物活性和药物活性而备受关注。以前文献中报道的合成喹唑啉酮衍生物的方法，往往有底物昂贵、反应条件苛刻、分离难度大、产率不高等缺点。本论文在一定程度上克服了上述的缺点，采用铜催化的Domino反应，合成了一系列喹唑啉酮衍生物，取得的研究成果如下：发现了一种铜催化邻卤芳甲酰胺与芳甲胺反应制备喹唑啉酮衍生物的新方法。该方法采用CuBr为催化剂，K2CO3为碱，DMSO为溶剂，反应温度在110-130oC之间，整个反应过程在空气中进行。实验结果表明，邻卤芳甲酰胺上带有吸电子、给电子以及中性基团的取代基，对反应产率没有明显的影响；芳甲胺上带有给电子基团产率有提高的倾向，带有吸电子基团产率有降低的倾向。这种铜催化的Domino反应经历了N-芳基化、空气氧化形成C=N键和分子内加成过程。该方法产率较高，催化体系简单、高效、无需添加配体和添加剂，以环境友好的空气作为氧化剂。发现了一种铜催化邻卤芳甲酰胺与α-氨基酸反应来制备喹唑啉酮衍生物的新方法。该方法采用CuBr为催化剂，K2CO3为碱，DMSO/HOCH2CH2OH（V: V=75:1）作溶剂。α-氨基酸侧脸越简单，反应难度越大，产率也越低。这种铜催化的Domino反应经历了N-芳基化、空气氧化、分子内加成和脱羧过程，或者经历了N-芳基化、脱羧、分子内加成和空气氧化过程。该方法对天然和非天然α-氨基酸均适用，催化体系简单、高效、无需添加配体和添加剂，以环境友好的空气作为氧化剂。前一种方法合成的喹唑啉酮衍生物都是带有芳香链的，后一种合成喹唑啉酮衍生物大部分是带有脂肪链的，同时也有少数带有芳香链。从应用范围来说，后者应该更广泛一些；从原子经济性和反应的收率来说前者要更好一些。所以两种合成喹唑啉酮衍生物的方法有很好的互补性。我们可从合成喹唑啉酮衍生物的具体结构出发，以确定选择哪种方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号对照表
• 第1章 引言
• 1.1 前言
• 1.2 铜催化的 Ullmann 反应
• 1.2.1 Ullmann 反应简介
• 1.2.2 铜催化的 Ullmann N-芳基化反应
• 1.2.3 影响 Ullmann 反应的因素
• 1.2.4 铜催化 Ullmann 反应的可能机理
• 1.3 铜催化碳氢键活化反应研究进展
• 1.3.1 碳氢键活化反应简介
• 1.3.2 铜催化 sp 碳氢键活化反应
• 1.3.3 铜催化 sp2碳氢键活化反应
• 1.3.4 铜催化 sp3碳氢键活化反应
• 1.3.5 铜催化碳氢活化反应的影响因素
• 1.4 硕士论文的提出
• 1.5 硕士论文的主要内容
• 第2章 铜催化邻卤芳甲酰胺与芳基甲胺反应制备喹唑啉酮衍生物
• 2.1 本章引言
• 2.2 实验仪器和试剂
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 邻卤芳甲酰胺的合成
• 2.3 实验条件的优化
• 2.3.1 铜盐的优化
• 2.4 铜催化邻卤苯甲酰胺和芳甲胺反应合成喹唑啉酮衍生物
• 2.4.1 实验结果
• 2.4.2 实验结果讨论
• 2.4.3 反应机理
• 2.5 本章小节
• 第3章 铜催化邻卤芳甲酰胺与α-氨基酸反应制备喹唑啉酮衍生物
• 3.1 本章引言
• 3.2 实验仪器和试剂
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 试剂
• 3.2.3 邻卤芳甲酰胺的合成
• 3.3 实验条件的优化
• 3.3.1 铜盐的优化
• 3.4 铜催化邻溴苯甲酰胺衍生物和α-氨基酸合成喹唑啉酮衍生物
• 3.4.1 实验结果
• 3.4.2 实验结果讨论
• 3.4.3 反应机理
• 3.5 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 结构索引
• 附录 B 示意图索引
• 附录 C 表格索引
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果