基于三组分串联反应构建氮中心稠周环的研究

作     者：唐萱 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李葆生

授予年度：2023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：三组分交叉偶联 电环化反应 单一金属催化 氮中心稠周环 

摘      要：氮杂稠环是一类重要的单元骨架,其相关衍生物具有良好的生物活性和特殊的化学、物理性质,并已广泛应用于药物、天然产物、材料、农药等领域。发展高效、绿色、经济的合成方法具有重要的科研意义,有助于推动氮杂稠环及其衍生物的应用研究。其中氮中心稠周环是一类结构特殊的氮杂稠环,其在功能材料、荧光染料、医药等领域展现了独有的性质。目前关于氮中心[5.6.7]稠周环的性质及应用的研究相对较少,其原因可能是合成难度较大,步骤繁琐。在此,本文报道基于三组分交叉偶联/串联环化反应高效构建氮中心[5.6.7]稠周环。本文主要从以下两个方面阐述:第一章:电环化反应具有高效、原子经济、立体选择性高等优势。本章节分别从6π和8π电环化两个方面阐述了电环化反应构建氮杂稠环的研究现状;介绍了近年来具有代表性的过渡金属催化的醛、炔、胺三组分（A3）偶联反应,该类反应通常具有反应条件温和、原子利用率高等优点,并详细地阐述了基于A3偶联反应来合成多种氮杂稠环的应用实例。第二章:环吖嗪是一类特殊的氮中心稠周环结构,本章节对其结构、性质及应用进行了详细的介绍。其中[4.3.2]环吖嗪属于环吖嗪结构的一种,鉴于该类结构的重要性,本文发展了以醛、烯炔、胺为原料,在过渡金属铜的催化下发生A3交叉偶联/5-endo-dig环化/8π电环化反应,以此高效制备一系列氮中心稠周环。利用手性胺和含氨基药物分子作为底物,进一步拓宽了该反应在合成中的应用,特别是在药物分子后期修饰方面体现出较大的潜力。此外,产物中所包含的氨基可在温和条件下转换为亚胺,由此可多样性地合成一系列氮中心稠周环衍生物。本文分别概述了基于电环化和A3偶联反应构建氮杂稠环的研究现状,分析相关优势与不足。在此基础上,发展了一种高效、经济、简单的氮中心[5.6.7]稠周环的合成方法,对后续研究该类化合物的性质和应用奠定了基础。