论文部分内容阅读
手性邻二胺类氮杂环体系广泛存在于许多生物活性的天然产物及药物分子之中，该类化合物在穴状配体化学、主–客体化学和不对称催化中作为手性配体等方面有着广泛的应途。此外，含邻二胺单元结构的苯并咪唑及其衍生物在光电材料、新型树脂和离子液体等领域也受到广泛关注。因此，探索高对映体选择性和高区域选择性地构建邻二胺杂环化合物的合成新方法对于推动有机化学合成技术的发展具有重要的科学和实际意义。本论文围绕构建邻二胺化合物，开展了以下两部分的工作。首先,已有工作表明:过渡金属Cu(II)/(I)、Pd(II)、Ni(II)或Au(I)可有效催化烯烃的分子内双胺化反应,从而实现邻二胺氮杂环化合物的快速构建。然而至今，过渡金属催化烯烃的分子内不对称双胺化反应一直未有突破。本论文首次报道了三氟甲磺酸铜与手性双恶唑啉络合催化烯烃的分子内不对称双胺化反应性能研究。通过对底物结构、铜盐、氧化剂、手性配体、碱和添加剂等因素的系统研究和调控，我们发现Cu(OTf)2(35mol%)/2,2’-亚异丙酯二[(4R)-4-苯基-2-恶唑](45mol%)/Li2CO3(2.0equiv)/MnO2(2.0equiv)体系能高对映选择性地催化非活泼烯烃的分子内双胺化反应，产率中等至优良，ee值可达98%。该反应的烯烃底物普适性好，并且还可实现手性季碳中心的构建。双胺化产物的绝对构型通过单晶结构数据分析予以确认为S构型；进一步的合成应用研究可将手性双胺化产物转化为其他类型的手性邻二胺化合物，产物的ee值仍保持不变。另一方面，发展快速构建苯并咪唑类化合物的合成方法一直受到有机化学同行的关注。在我们课题组前期Cu(II)-催化C-酰基亚胺与酰胺的分子间酰胺化反应工作基础之上，本论文还深入研究了Pd(II)-催化亚胺分子内酰胺化的反应性能。结果表明：以PdCl2(10mol%)为催化剂，PhI(OAc)2为氧化剂，在碱性条件下邻磺酰胺基苯基亚胺化合物可有效转化为1,2-双取代苯并咪唑化合物，产率良好至优秀；该反应底物范围广，苯基芳环上可容忍各类贫电子或者富电子基团，该方法为在苯并咪唑的２-位高效引入芳基、烷基、烯基、酯基等功能基提供了简捷的合成途径。值得注意的是，该反应在DMF条件下，邻磺酰胺基苯基亚胺化合物在发生分子串联氧化环化反应的同时，还可通过“一锅法”途径高产率地脱去磺酰基形成N-H游离的2-取代苯并咪唑衍生物。