嘌呤導(dǎo)引鈀催化的C-H鍵活化反應(yīng).pdf

1、嘌呤、嘌呤核苷及其衍生物是一類重要的芳香雜環(huán)化合物,自從人們發(fā)現(xiàn)其具有廣泛的生物活性和藥物活性以來(lái),嘌呤與嘌呤核苷的衍生物受到科學(xué)家們極大的關(guān)注。目前,嘌呤與嘌呤核苷的衍生物的合成方法主要是化學(xué)合成。近年來(lái),許多課題組一直致力于合成嘌呤及嘌呤核苷的衍生物,使得嘌呤及嘌呤核苷衍生物的化學(xué)合成方法獲得了極大的發(fā)展,為開(kāi)發(fā)出能更好治愈人類疾病的嘌呤及嘌呤核苷類藥物提供了強(qiáng)有力的支持。
　　 人們近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的嘌呤和嘌呤核苷衍生物的化

2、學(xué)合成方法可以簡(jiǎn)約地歸為三類,即:SN2Ar反應(yīng)(芳香親核取代反應(yīng)),過(guò)渡金屬催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng),過(guò)渡金屬催化的C-H鍵活化反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),SN2Ar法主要局限于C6或C2位被親核試劑取代的嘌呤衍生物合成,而且在SN2Ar反應(yīng)中,親核試劑的范圍較為狹窄如:HN(R1)R2,RNH2,HOR,HSR等親核試劑。此外,這些親核試劑結(jié)構(gòu)所帶的一些官能團(tuán)往往會(huì)干擾期望反應(yīng)的進(jìn)行。過(guò)渡金屬催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是對(duì)SNAr法合成嘌呤及嘌呤核苷衍生物的

3、重要補(bǔ)充。通過(guò)嘌呤與各種有機(jī)金屬試劑在Pd,Ni,Fe等過(guò)渡金屬催化下的交叉偶聯(lián)反應(yīng),可以方便快捷地構(gòu)筑各種碳-雜原子鍵,從而可以得到各種預(yù)期的嘌呤衍生物。但是,其合成條件比較苛刻,如:催化劑多使用貴重金屬如Pd,Ni等,需要加入輔助配體如有機(jī)膦等,而且這類反應(yīng)所涉及到的有機(jī)金屬試劑需要預(yù)先分步制備,對(duì)水、空氣等比較敏感。為此,有機(jī)化學(xué)家又開(kāi)發(fā)出過(guò)渡金屬催化的C-H鍵活化法合成嘌呤和嘌呤核苷的衍生物。這種合成方法具有直接、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),不

4、僅省去了預(yù)先將C-H鍵活化為C-X(X=Cl,Br,I,Otf等離去基團(tuán))鍵,而且用一些簡(jiǎn)單易得的親電試劑或親核試劑取代了有機(jī)金屬試劑。此外,嘌呤核苷糖基中的羥基有時(shí)可以省去保護(hù),但是,這種合成方法主要局限于堿基嘌呤的C2、C6和C8位的修飾,而且反應(yīng)時(shí)間一般比較長(zhǎng),反應(yīng)往往也需要加入一些配體。
　　 近十幾年來(lái),底物導(dǎo)引過(guò)渡金屬催化的C-H鍵活化反應(yīng)成為研究的熱點(diǎn),并廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中,具有條件溫和,操著簡(jiǎn)便,區(qū)域、立體選擇

5、性高,產(chǎn)物收率高以及無(wú)需輔助配體等優(yōu)點(diǎn)。我們知道,嘌呤分子中含有多個(gè)氮原子,于是我們?cè)O(shè)想嘌呤可能提供其中的某個(gè)氮原子有效地與金屬原子配位,從而實(shí)現(xiàn)金屬催化劑有選擇地對(duì)C-H鍵活化。迄今為止,沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道嘌呤作為導(dǎo)引基團(tuán)導(dǎo)引金屬催化的C-H鍵活化反應(yīng)。因此,將底物導(dǎo)引過(guò)渡金屬催化的C-H鍵活化反應(yīng)應(yīng)用于嘌呤及嘌呤核苷的修飾不僅是對(duì)以上三種合成方法的巨大補(bǔ)充,而且也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。
　　 本文首次報(bào)道了嘌呤作為導(dǎo)引基團(tuán)導(dǎo)引鈀

6、催化的Car-H鍵官能團(tuán)化反應(yīng)以及Heck反應(yīng)。在嘌呤的導(dǎo)引下,反應(yīng)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)嘌呤及嘌呤核苷的C6-芳基單元的高區(qū)域選擇性地構(gòu)筑Car-X(Cl,Br)、Car-OR鍵,而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)嘌呤的N9-烯丙基的區(qū)域?qū)Ｒ恍苑蓟磻?yīng),并且保持了烯烴雙鍵不發(fā)生內(nèi)移,從而為嘌呤及嘌呤核苷的修飾提供了一種便捷、實(shí)用的方法。同時(shí),依據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)以及對(duì)反應(yīng)機(jī)理的初步研究,我們對(duì)反應(yīng)可能的機(jī)理做了闡釋。依據(jù)這種新型合成方法,我們合成了36種未見(jiàn)報(bào)道的新嘌呤