吲哚c-h键功能化及其亲核反应研究.docx

湘潭大学
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作者签名: 刘海红 日期:2014 年 06 月 1 日
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作者签名: 刘海红 日期:2014 年 06 月 01 日导师签名: 杨罗 日期:2014 年 06 月 02 日
摘要
吲哚类化合物普遍存在于自然界,很多与生命密切相关,如核酸,维生素, 抗生素,激素,色素和生物碱等。另外,各种合成的吲哚类化合物,可用作药物, 杀虫剂,除草剂等。由于这类化合物的重要性,其合成和衍生化的方法广受关注。本文主要从以下两个方面进行研究:
第一部分主要研究吲哚与 N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)的酰胺化反应。经过系统的条件筛选,最终发现:反应无需过渡金属催化剂,以碳酸钾为添加剂, 1,2-二氯乙烷为溶剂,在 60℃下,氩气的氛围中,吲哚与 N-氟代双苯磺酰亚胺反应,选择性地得到了吲哚 C3 位酰胺化的产物,产率达 95%。该反应的条件温和,底物适用范围广,带烷基、卤素、酯基等各种官能团吲哚类底物和吡咯类底物都可以选择性的酰胺化。
第二部分主要研究吲哚 C2 位的烯丙基化。由于传统的吲哚傅克烷基化反应基本上都发生吲哚 C3 位,而我们通过在吲哚氮原子上引入导向基团,在不影响
C3 位的情况下,直接选择性地实现吲哚 C2 的烯丙基化反应。最终发现:在铑催
化下,1-嘧啶基吲哚与烯丙基乙酸酯反应能够顺利得到吲哚 C2 位烯丙基化的目标产物。该反应具有较好的选择性和底物普适性,反应中没有发现有 C3 位烯丙基化产物生成,为吲哚 C2 位烯丙基化提供了一种新的合成方法。
关键词:吲哚;亲核取代;亲电酰胺化;铑催化;烯丙基化
I
Abstract
Indoles and their derivatives are ubiquitous in natural products, biologically pounds and pharmaceutics. Therefore, continuous efforts have been paid to the direct functionalization of indole scaffold since more than a century ago. While the direct C-C bonds formations through alkylation, acylation, arylation, alkenylation and alkynylation have been studied extensively, the corresponding direct C-N bonds formation is rare. This thesis focuses on the following two aspects:
A direct transition-metal-free regioselective C3-amidation of indoles has been
developed with mercially available N-fluorobenzenesulfonimide (NFSI) as the amino source under external oxidant-free conditions. This amidation requires only a catalytic amount of base and exhibits excellent functional group tolerance and regioselectivity. The C3 regioselectivity was proposed to realize by a free radical mechanism.
The direct C2 allylation of indoles has been developed using N-pyrimidinyl as the directing group in the pre