銅催化的類Ugi反應(yīng)合成α-氨基酰胺的研究.pdf

1、α-氨基酰胺在天然產(chǎn)物和藥物分子中廣泛存在,因此合成α-氨基酰胺化合物在有機化學(xué)、藥物化學(xué)中都有著重要意義。傳統(tǒng)的α-氨基酰胺的合成主要是通過Ugi反應(yīng)及其變體進行的。盡管該方法可以非常有效地合成某些內(nèi)酰胺類、雜環(huán)酰胺類化合物,但仍存在一些缺陷。由于反應(yīng)自身的限制,Ugi反應(yīng)只適用于由伯胺制備α-氨基酰胺產(chǎn)物,對仲胺和叔胺類底物則顯得無能為力:另一方面,傳統(tǒng)的Ugi型反應(yīng)基本都必須在酸存在的條件下反應(yīng)(活化亞胺中間體及提供酰基),極大地

2、限制了含有對酸敏感基團底物的應(yīng)用,在手性合成中也由于容易引起消旋而限制了應(yīng)用。因此,近年來也有許多關(guān)于多組分Ugi反應(yīng)的各組分變體的研究報道,但仍有一些不足。因此,發(fā)展一種溫和高效的制備α-氨基酰胺的新方法就顯得十分必要且意義重大。
　　 本論文將創(chuàng)新性地將C-H活化與多組分反應(yīng)有效結(jié)合起來,以幾種易得的有機合成試劑為核心組分,發(fā)展兩種新型的多組分Ugi型反應(yīng),并建立一種使用廉價過渡金屬銅催化的一步高效合成系列多樣性取代α-氨基

3、酰胺化合物的新方法。主要內(nèi)容分為以下兩個方面:一、銅催化叔胺合成α-氨基酰亞胺的新型三組分Ugi反應(yīng)。在本實驗中,我們發(fā)展了一種溫和高效制備α-氨基酰亞胺的新方法。在該方法中,我們使用前人從未報道的叔胺作為三組分Ugi型反應(yīng)的胺組分,并且使用廉價的金屬銅鹽作為反應(yīng)的催化劑。為了提高反應(yīng)效率,我們考察了催化劑、氧化劑、配體、反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件對收率的影響,獲得了較優(yōu)的反應(yīng)條件,同時系統(tǒng)的探究了反應(yīng)底物的廣泛性和局限性以及底物電子效應(yīng)和立體

4、效應(yīng)對反應(yīng)的影響。結(jié)果表明:系列取代的N,N-二甲基苯胺和異腈化合物都能夠順利的和羧酸反應(yīng),獲得期望的α-氨基酰亞胺產(chǎn)物,但是,對于雜環(huán)類的胺類底物,結(jié)果卻不理想。在此研究的基礎(chǔ)上,我們還提出了一種包含酰基遷移的可能反應(yīng)機理。
　　 二、銅催化叔胺合成α-(芳氨基)酰胺的新型氧化型Ugi反應(yīng)。我們在前一個實驗的基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種溫和高效制備更為常見的α-芳氨基酰胺的新方法。在該方法中,我們使用少有報道的水代替?zhèn)鹘y(tǒng)Ugi反應(yīng)中的羧

5、酸作為酸組分,與叔胺、異腈在銅催化下進行反應(yīng)。我們同樣通過模板反應(yīng)考察了各種反應(yīng)條件對反應(yīng)結(jié)果的影響,得到了較優(yōu)的反應(yīng)條件。在優(yōu)化條件下,考察了底物的廣泛性和局限性,并討論了底物電子效應(yīng)和立體效應(yīng)對反應(yīng)的影響,同時提出了一種可能的反應(yīng)機理。實驗結(jié)果表明:該反應(yīng)能夠在較溫和的條件下快速反應(yīng),得到中等產(chǎn)率的系列α-芳氨基酰胺產(chǎn)物。
　　 通過上述研究,我們發(fā)展了兩種新型的一步溫和高效制備α-氨基酰胺化合物的新方法,探討了反應(yīng)規(guī)律和內(nèi)