《過渡金屬催化碳氫活化合成噠嗪酮化合物》是依託華南理工大學，由趙堅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：過渡金屬催化碳氫活化合成噠嗪酮化合物
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙堅
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
噠嗪酮類化合物具有良好的生物活性, 對於研發具有我國自主智慧財產權的小分子藥物/先導化合物具有重要意義。目前已知的合成方法選擇性和適應性有限，並且要求使用強烈的反應條件以及高毒性、高腐蝕性的試劑，不符合社會對於綠色合成的需求。本課題計畫研究過渡金屬催化合成噠嗪酮化合物的化學轉化過程，發展綠色高效的雜環合成工藝。利用噠嗪酮化合物與過渡金屬之間獨特的相互作用，實現選擇性的C-H鍵活化過程，在切斷C-H鍵後重新組合成鍵，從而得到具有多樣化複雜結構的噠嗪酮衍生物。本課題將圍繞發展Pd、Rh、Ir和Ru催化的原子經濟性官能化反應為核心研究，例如取代反應、偶聯反應及其它新穎反應。同時，研究過渡金屬催化雜環碳氫鍵活化反應的反應機理和動力學歷程，並對此類反應的選擇性和適應性進行深入探討。本研究有望為發展新型噠嗪酮先導化合物提供物質基礎，並且進一步發展對於過渡金屬催化和有機合成等相關學科的理論認識。
結題摘要
噠嗪酮類化合物是一類具有良好生物活性的雜環化合物, 在農藥、醫藥等研究領域中廣泛套用。臨床研究表明，噠嗪酮類化合物可以作為鈣增敏劑用於治療心功能障礙和心衰竭的強心藥, 另外在抗血小板聚集、降壓以及抗炎、抗休克、抗驚厥等方面也有一定療效。此外，多取代的噠嗪酮類化合物已經被報導作為G蛋白偶聯受體調製劑、離子通道抑制劑、酶抑制劑、抗C型肝炎病毒試劑及抗耐藥性結核病試劑等，並且對於具有耐藥性的癌細胞有顯著的抑制作用。因此，研究和發展噠嗪酮類化合物的合成技術用以獲得創新性的雜環結構作為核心片段，對於小分子藥物或先導化合物的設計和發展具有重要意義.本課題利用雜環化合物與過渡金屬之間獨特的相互作用，預計可以實現選擇性的C-H鍵活化過程，切斷C-H鍵後重新組合成鍵，從而得到噠嗪酮化合物的衍生物。本課題圍繞發展過渡金屬催化3-噠嗪酮類化合物的原子經濟性的官能化反應為核心研究，探索取代反應，偶聯反應，加成反應，關環反應與其它新穎反應。具體研究進展如下： (1)我們首先實現了3-噠嗪酮化合物的碳氫活化以及分子內的官能化反應。經過對催化體系以及反應條件最佳化後 （最優條件為“5% Pd(OAc)2 配體為dppf，鹼為CsPiv，以DMF為溶劑，加熱100 oC 24小時），中利用過渡金屬Pd催化選擇性地切斷3-噠嗪酮化合物的6位碳氫鍵，所獲得的關鍵中間物種在合適的條件下與分子內鄰近的芳香環關環，從而實現直接官能化反應，以獲得具有豐富官能團的噠嗪酮分子。我們發現這個反應可以使用各種不同的底物，包括富電和缺電的底物。然而，通常富電的底物產率較高，缺電的底物產率低一些。關於這一部分的工作正在組這和整理過程中，希望近期內可結束並投稿通信類文章 （圖a）。 （2）把這類反應拓展到氮/硫噠嗪酮化合物環化反應的工作沒有獲得合適的結果,反應產率很低(圖b)。 （3）同時我們還研究了含鹵素的碳氫活化反應（圖c）,儘管反應產物已經被色譜/質譜觀察到，然而最佳化條件的努力並沒有取得理想的成果。
