scCO2中CuAAC反應(yīng)方法研究及其在4,6-二甲基-2-巰基嘧啶改造中的應(yīng)用.pdf

1、銅催化的疊氮和炔烴的環(huán)加成反應(yīng),又稱為CuAAC反應(yīng),自從Sharpless和Meldal各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)亞銅鹽可以高效地催化Huisgen環(huán)加成反應(yīng),高選擇性地生成1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物,CuAAC反應(yīng)已逐漸成為“點(diǎn)擊化學(xué)”最引人注目的反應(yīng)。不僅因?yàn)镃uAAC反應(yīng)100％的原子經(jīng)濟(jì)性,更因?yàn)?,2,3-三氮唑化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥、功能材料等方面的廣泛應(yīng)用。本文綜述了CuAAC反應(yīng)的催化體系發(fā)展進(jìn)程。作為一種綠色反應(yīng)介質(zhì),

2、超臨界二氧化碳(scCO2)流體已經(jīng)日益得到人們的廣泛關(guān)注。但是,在scCO2里僅有兩篇在配體存在下Cu(I)催化CuAAC反應(yīng)合成聚合物的報(bào)道。因此,我們系統(tǒng)地研究了scCO2中常見銅催化劑在沒有堿或配體的情況下催化的CuAAC反應(yīng)。
　　首先,我們研究了在scCO2中Cu(0)催化的CuAAC反應(yīng)。雖然金屬銅、納米銅或載體負(fù)載的納米銅催化的CuAAC反應(yīng)已有報(bào)道,但是這些催化體系通常都存在一系列問題如有機(jī)溶劑消耗、反應(yīng)時(shí)間長、

3、催化劑制作程序復(fù)雜等。結(jié)合scCO2,我們采用從電線中剝離的細(xì)銅絲作為催化CuAAC反應(yīng)的銅源,進(jìn)行催化合成1,2,3-三氮唑類化合物的方法研究。隨后,我們對銅絲催化反應(yīng)的溫度、催化劑量等反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,并對催化劑的循環(huán)和淋失做了研究。相比較而言,scCO2中進(jìn)行銅絲催化的CuAAC反應(yīng)具有無溶劑反應(yīng)、反應(yīng)條件溫和、后處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。
　　其次,我們研究了在scCO2中CuBr、CuI、Cu2O等Cu(Ⅰ)鹽催化的CuAAC反

4、應(yīng)。Cu2O催化反應(yīng)時(shí)我們發(fā)現(xiàn):在相同條件下,scCO2/H2O兩相體系作為反應(yīng)溶劑效果優(yōu)于單獨(dú)使用scCO2作為反應(yīng)溶劑。并對這一反應(yīng)體系的優(yōu)化條件和機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　再次,我們研究了在scCO2中CuCl2、CuBr2、CuSO4·5H2O、Cu(OAc)2·H2O等Cu(Ⅱ)鹽催化的CuAAC反應(yīng)。我們以苯乙炔和苯基疊氮作為模板反應(yīng)底物進(jìn)行Cu(Ⅱ)鹽催化的CuAAC反應(yīng)研究。在測試的Cu(Ⅱ)鹽中,Cu(OAc)2·H

5、2O的催化效果最好,可以使催化量降低到萬分之一。隨后,對該體系的適用范圍進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)該體系對小分子和高分子的CuAAC反應(yīng)均有效。
　　最后,基于銅絲催化CuAAC反應(yīng)得出的優(yōu)化條件,我們對具有抗真菌、抗腫瘤等活性的4,6-二甲基-2-巰基嘧啶進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修飾,得到了一系列具有三氮環(huán)的4,6-二甲基-2-巰基嘧啶衍生物。并用IR、NMR、MS和熔點(diǎn)測定儀等手段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證和表征。并將合成出來的三氮唑衍生物與IDO蛋白進(jìn)行了計(jì)算