《鐵鹽催化的（串聯）環化-偶聯反應研究》是依託武漢工程大學，由董志兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鐵鹽催化的（串聯）環化-偶聯反應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：董志兵
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由鐵鹽催化的有機反應近年來已經受到了有機化學家們的高度重視,這是因為相對傳統過渡金屬催化劑而言,鐵鹽的成本更低,對環境更加友好,而且保存更為方便。但是總體來說,鐵催化的反應依然還有很大的發展空間。本項目擬對鐵鹽/碘代異丙烷體系催化的有機鎂試劑參與的串聯反應展開研究,對適合該催化體系的底物進行篩選,並且對反應條件進行全面的最佳化,合成該串聯反應的產物(如二氫茚類、吲哚啉類和苯並呋喃類衍生物)；結合質譜分析，通過對比實驗及動力學實驗，進一步對該類型反應進行機理探索；最後，將該方法套用於具有潛在藥學活性分子的合成中，並對這些分子進行初步的藥學和生物學活性篩選。本課題對於擴展鐵催化的反應領域，發展新的有機合成方法，具有重要的理論意義，同時，對化學工業界也有重要的參考價值。
結題摘要
本項目擬採用鐵鹽催化串聯（環化-偶聯）反應合成一些有潛在的藥學活性的分子。前期的研究中，我們在嘗試了一系列的鐵鹽催化劑後發現反應情況並不理想，後期的研究發現，部分鈀催化劑對該反應有一定的促進效果。當以PEPPSI為催化劑時，當帶有遠端雙鍵的鹵代苯的烴基上沒有取代基時，所得的結果較好，環化偶聯產率可以達到85%；但是，當遠端雙鍵的鹵代苯的烴基鏈上有取代基時，該反應的選擇性就受到了影響。我們也對底物的適用範圍進行了初步的拓展，結果表明，此條件對底物的適用性一般，混合產品的分離難度較大。在後來的關聯研究中，我們發現，以鄰羥基苯胺或鄰鹵苯胺為起始物，在過渡金屬（Cu或者Pd）作用下，可以和一系列二甲基氨基二硫代甲酸苯酯、二甲基氨基硫代醯氯進行串聯反應，生成相應的串聯環化產物。我們推測，該反應經歷兩步：第一步為取代苯胺在鹼性條件下生成芳基硫脲；第二步為芳基硫脲在鹼性條件下異構化為芳基異硫脲，進而發生串聯關環反應（脫除H2S或者HCl）生成相應的苯並惡唑（產率：70%-92%）或者苯並噻唑衍生物（產率：75%-91%）。以芳基硫脲為起始物的鄰位導向C-H活化的氧化偶聯反應研究表明，碘苯可以作為一種有效的添加劑促進該氧化偶聯類型的串聯環化反應（產率：74%-89%）。本項目由從鐵鹽著手研究芳環的（串聯）環化偶聯反應出發，在進行條件篩選和課題延伸中，我們也開發了過渡金屬鹽（銅鹽或者鈀鹽）催化的（串聯）環化偶聯反應。該項目為一系列有潛在藥學活性的苯並雜環類（二氫化茚類、吲哚啉類、苯並惡唑類、苯並噻唑類）化合物提供了有借鑑意義的合成方法。
