过渡金属铜催化炔丙胺的合成及其原位转化研究

作     者：李慧琼 

作者单位：上海工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯煌迪

授予年度：2020年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：炔丙胺 2-噁唑烷酮 氧化脱氨 脱羧A3偶联 环化反应 

摘      要：在药物化学和有机合成领域,有关炔丙胺及其衍生物的研究报道极为广泛。此类化合物不仅在神经退行性疾病的治疗中表现出良好的生物活性,它们还时常被视为合成切块,用于制备系列含氮生物活性化合物和天然产物。鉴于此,开发简单、高效地合成炔丙胺的方法已然赢得了化学家们的极大关注。其中,醛、胺和炔三组分偶联反应(通常被称为A偶联)的发现和发展,为炔丙胺的合成提供了一条简便的途径,但其在二级炔丙胺的构建方面仍存在诸多限制。为此,以结构多样性为导向,发展新的炔丙胺合成方法学,依然是化学工作者有待解决的问题。本论文提出了1)过渡金属铜催化的氧化脱氨/炔基化的类A偶联反应;2)铜催化脱羧A偶联/CO环化反应,构建了一系列炔丙炔和2-噁唑烷酮衍生物。具体如下:本文第二章具体介绍了以过渡金属铜为催化剂,一种有别于经典A偶联反应的合成炔丙胺化合物的新方法:在CuBr/TBHP作用下,底物伯胺首先通过氧化脱氨形成亚胺中间体,然后此亚胺中间体进一步被炔烃捕获,最终以良好的收率合成了25个炔丙胺新化合物。整个过程反应时间较短,底物范围较广泛,具有良好的官能团耐受性和操作简单性。此外,当采用两种不同胺时,反应也可以顺利地进行并表现出较高的化学选择性。接下来,在过渡金属Cu催化下,以脱羧A偶联反应生成炔丙胺和释放CO为切入点,结合炔丙胺与CO二者的环化反应特性,合成了一系列噁唑烷酮衍生物,实现了炔丙胺与CO的原位生成与转化。通过α-羰基酸、胺和炔三种底物来拓展底物类型,实现噁唑烷酮结构单元的多样性合成。此策略有效避免了炔丙胺的制备和分离,同时也避免了传统过程对高压CO或者贵金属的依赖,体现出了良好的环境和过程友好性(对应本文第三章)。