过渡金属催化下合成氮杂环化合物的双环化反应研究
2021-01-22范威
范 威
(滁州城市职业学院 科研处,安徽 滁州 239000)
氮杂环化合物包括吡啶[1]、吲哚[2]、咪唑[3]、吖啶[4]、蝶啶[5]等不同的结构,存在于Acuminatine[6]、Luotonin A[7]、Lynamicins D[8]等生物碱中(见图1),具有抗炎[9]、抗氧化[10]、抗增殖[11]等多样活性,是一类重要的化合物.

图1 含有氮杂环骨架的生物碱
在不同金属催化下,双环化反应构建了异喹啉酮、吡咯并[3, 2-c]吡啶、吡咯并[3, 4-c]吡咯和双吲哚等结构多样的氮杂环骨架.按照原料的个数,可将双环化反应分为单组分、两组分和多组分3 种.本文论述了近5 年来过渡金属催化下的双环化反应在合成氮杂环化合物中的应用,以期为研究新的合成方法作出指引.
1 单组分双环化反应
Swamy 等[12]在微波辅助下,通过钌催化下酰胺炔的分子内环化,实现了稠合三环异喹啉酮的快速合成(见图2).该反应通过C-H 和N-H 活化形成了C-C 键和C-N 键.该合成方法具有高官能团耐受性和产率高的显著优点,其缺点是原料不易制得.

图2 钌催化的单组分双环化反应
Song 等[13]报道了铑(III)催化下带有链状炔烃的苯甲酰胺的分子内环化反应,实现了吲哚并稠合喹啉酮的合成(见图3).呋喃、噻吩、吡咯、苯并呋喃等取代的底物均适用于该反应.该方法还提供了一种实用而有效的方法用于合成rosettacin和oxypalmatime.

图3 铑催化的单组分双环化反应
2 两组分双环化反应
Saini 等[14]用铜和钯催化 2-溴-N-(2-溴苄基)苯甲酰胺和炔,通过铜(II)催化的 Sonogashira 偶联、分子内酰胺化和钯催化的无配体Heck 反应,合成了异吲哚并异喹啉酮(见图 4).该反应的缺点是需要2 步操作,不能1 步完成.

图4 铜和钯……