异硫氰酸酯与吲哚酮衍生物的合成新方法研究

作     者：廖燕燕 

作者单位：华南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑文旭;汤日元

授予年度：2018年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 10[医学] 

主      题：异硫氰酸酯 吲哚酮 靛红 绿色合成 氧化环化 

摘      要：异硫氰酸酯与吲哚酮类衍生物是构建天然产物和合成药物的重要骨架,具有广泛的生物活性。其片段普遍存在于许多天然产物和抗肿瘤药物分子中。因此,发展高效合成异硫氰酸酯和吲哚酮类化合物的新方法具有重要的学术和经济价值。本文的研究内容分成四部分:(1)归纳总结了近年来异硫氰酸酯的合成方法研究进展。总结了3-取代吲哚酮类衍生物的合成进展,分别从Pd、Cu、其他金属以及无金属催化等四个方面进行归类评述。(2)发展了以安全、稳定、固态的三氟甲基亚磺酸钠(Langlois试剂)为异硫氰酸酯化试剂,将有机胺转化成相应的异硫氰酸酯的反应方法。采用CuI为催化剂,亚磷酸二乙酯为促进剂,对三氟甲基亚磺酸钠进行脱氧化和脱氟化反应,在线生成硫代酰氟,然后被伯胺捕获转化形成异硫氰酸酯。这一反应方法具有良好的官能团兼容性,无论是芳香胺还是脂肪胺都能进行有效转化。研究结果表明,三氟甲基亚磺酸钠是硫代光气的有效替代试剂,具有安全、低毒、稳定等优势,对异硫氰酸酯的制备具有重要的学术和经济价值。(3)3-羟基吲哚酮是一类重要的药物优势骨架。以碳氢键活化途径直接、快捷构建3-羟基吲哚酮仍然是一大挑战。研究发现Pd(OAc)和AgOAc是C-H活化、氧化环化等串联反应的有效催化体系,可以一步构建3-羟基吲哚酮衍生物。根据同位素标记实验显示酰胺中的氧原子来自水,并对可能的反应机理进行了探讨。(4)发展了一种通过氧化断裂碳碳三键,由自由基诱导N-甲基-N-苯基丙炔酰胺环化合成靛红衍生物的新方法。亚硝酸特丁酯和NaNO/Oxone是有效的氧化自由基引发剂,可以有效地氧化断裂碳碳三键。二氧化氮自由基不仅作为自由基引发剂,同时还参与硝化反应,因此一锅反应可以得到靛红和硝基取代的靛红。此外,还进行了详细的控制性实验研究,阐明了氧化自由基的反应机理。本研究首次发展了通过氧化断裂碳碳三键,自由基C-H环化合成靛红的反应策略。