有机锌试剂与N-磺酰亚胺在CuI催化下的反应研究

作     者：吴周强 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈彤

授予年度：2015年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：N-磺酰亚胺 有机锌试剂 合成研究 

摘      要：磺酰胺类化合物在医药和农药上具有广泛的生物活性,是近年来药物研究的一个热点。本论文在对近年来磺酰胺类化合物的研究进展做了较为详细综述的基础上,对磺酰胺类化合物的合成进行了研究,发现并且优化了一种合成磺酰胺的新方法。本文对近年来磺酰胺类化合物的合成和应用两方面做了较详细的总结。研究表明,直接加入有机金属试剂与亚胺进行加成反应是一种简便的方法,来得到α-支链的伯胺和仲胺。随后化学家们报道了用有机锂,格式试剂,二烷基锌,烯基锆,芳基锡,芳基钛,芳基硼等试剂作为亲核试剂来进行加成反应形成碳-碳键。尽管这是一个巨大的进步,但这类反应仍然有其不足的地方,尤其是在官能团的兼容性上。高反应活性的有机金属试剂,如有机锂或格氏试剂,通常被用于亚胺的烷基化反应,原因在于这类试剂发生反应时需要的条件比较简单,温和。当有活性官能团存在于亲核试剂或亚胺当中时,这类有机金属试剂的缺点则是竞争形成还原产物,很难在化学选择性和反应性之间找到一个折衷的办法。利用活性较弱的有机硼,有机锡或有机硅的等金属试剂主要被限制在芳基化反应或是烯丙基形成的有机金属试剂,由于烯丙基形成的有机金属试剂比普通的烷基金属试剂有更高的反应性。有机锌试剂在反应性和官能团的兼容性这方面是一个最佳折衷,这也充分展示出了它的优点。但只有数量有限的简单的二烷基锌试剂(如:二甲基锌或二乙基锌)被用于亚胺的烷基化。由于烷基卤化锌制备简单和商业可用性,又有高反应性和官能团兼容性这些优点,为亚胺烷基化的一般方法提供了一种可能。尽管有越来越多的合成方法用到了有机锌试剂独特反应性和选择性,可能由于亚胺基团的弱亲电性,有机锌试剂还是很少作为亲核试剂用于亚胺的1,2加成反应当中。基于我们课题小组长时间探究有机锌在合成中的应用,我们希望有机锌试剂能与亚胺中N原子上带有吸电子基团的磺酰亚胺在合适的催化剂及配体存在的条件下能进行加成反应。本文在合成了一系列N-磺酰亚胺的基础上,主要研究了N-磺酰亚胺与有机锌试剂在Cu I催化下的反应。这是一个新反应,我们通过筛选反应溶剂,控制反应时间和温度,调整反应物的配比等方法来达到反应体系的最优化。这使我们之后的实验取得了理想的结果,成功的合成了30多个N-磺酰胺类化合物,所得产物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR等方法得到了证实。该研究也为磺酰胺类化合物的合成开辟了一条新的途径。