銅催化C-N-C-O偶聯(lián)合成N-芳基咪唑和苯并啞唑的催化體系研究.pdf

1、N-芳基咪唑和苯并噁唑類化合物的結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于天然產(chǎn)物和藥物中，因此這兩類化合物的合成研究在有機合成中占有十分重要的意義。Ullmann反應(yīng)是咪唑氮芳基化和苯并噁唑類化合物結(jié)構(gòu)單元的重要合成方法之一。傳統(tǒng)的Ullmann反應(yīng)，往往需要較高的反應(yīng)溫度，較長的反應(yīng)時間及當(dāng)量的銅催化劑等苛刻的反應(yīng)條件，限制了該類反應(yīng)的使用范圍。隨著化學(xué)工作者的深入研究，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)體系中加入一些配體，可以使反應(yīng)條件變得溫和。因此，近些年來，對于Ullman

2、n反應(yīng)的研究工作主要集中在銅配體的設(shè)計和優(yōu)化上。
　　本研究分為三個部分：第一部分，建立了CuI/五元雜環(huán)氮唑羧酸類配體催化體系，并將其用于咪唑類化合物的N-芳基化反應(yīng)。首先，對反應(yīng)的銅源及用量、配體、堿、溶劑和溫度進行了優(yōu)化，確定了最優(yōu)條件：CuI（5 mol％），L1（10 mol%），溶劑：DMSO，堿：NaOH，溫度：110℃，時間：12小時；隨后，在該條件下，對底物進行了拓展，以74-96%的產(chǎn)率得到了13種N-芳基咪唑

3、類化合物，并通過1H NMR對其進行了結(jié)構(gòu)表征。第二部分，建立了Cu(0)/吡啶氮氧化物酰肼配體催化體系，成功地實現(xiàn)了水相中咪唑類化合物和芳香鹵代烴的偶聯(lián)。首先，合成了四種吡啶氮氧類配體；隨后，通過對反應(yīng)條件的篩選，確定了最優(yōu)條件：Cu（10 mol%），L8（20 mol%），溶劑：H2O，堿：KOH，溫度：120℃，時間：12小時。在該條件下，對底物的適用性進行了研究，最終以35-97%的產(chǎn)率得到了14種目標(biāo)產(chǎn)物并用1H NMR進行

4、了表征。同時，該催化體系可實現(xiàn)咪唑和對碘苯甲醚的克級反應(yīng)規(guī)模。第三部分，建立了 CuI/鄰甲氧基苯甲酸甲酯催化體系，用于N-鄰鹵代苯基苯甲酰胺的分子內(nèi)C-O偶聯(lián)反應(yīng)，成功實現(xiàn)了苯并噁唑類化合物的合成。首先，對反應(yīng)條件進行優(yōu)化，確定了最優(yōu)反應(yīng)條件：CuI（10 mol%），鄰甲氧基苯甲酸甲酯（20 mol%），溶劑：DMF，堿：K3PO4，溫度：90℃（碘代物和溴代物）或135℃（氯代物），時間：12小時；隨后，在該反應(yīng)條件下，對底物進行