我们通过合成不同取代的苯甲亚胺酸乙酯和硫叶立德在温和的条件下,用Ru(II)催化的C-H官能团化反应合成异喹啉。该反应显示出优异的催化活性,底物适用性良好,产率较高。
氮杂环在天然产物,药物和生物活性分子中普遍存在[1]。异喹啉作为天然存在的生物碱的结构骨架,可显示出独特的生物学功能[2]。合成异喹啉的方法包括Bischler-Napieralski Pomeranz-Fritsch反应[3]和Pictet-Spengler反应[4],它们通常需要在苛刻的条件下或使用复杂的替代物进行反应[5]。最近,利用过渡金属催化的C-N偶联和C-H活化的研究成果已被开发用于合成异喹啉。其中,通过过渡金属催化的C-N偶联的方法包括Ullmann型反应和Buchwald-Hartwig反应等,其涉及使用芳基卤化物作为底物[6]。相反,C-H活化由于其原子经济性高,在绿色化学方面贡献大,因此C-H活化方法在某种程度上优先于前者。在这些反应方法中,Rh和Pd催化剂主要用于催化连续的C-H芳香肟,亚胺,苯并咪唑,硫芳基亚磺酰亚胺的活化以及与内部炔烃[7],烯烃[8]和α-二氮杂羰基化合物[9]叠氮以获得取代的异喹啉。最近帕特尔小组报道了一个Ir(III)催化芳基肟和重氮的分子成环反应用于合成异喹啉氮氧化物的化合物[10],和Glorius小组报告了Co(III)催化的第一个例子,亚胺与重氮化合物的C-H键活化合成异喹啉酮。[11]苯甲亚胺酸乙酯易于从苯甲腈获得,是过渡金属催化的C-H活化构建成氮杂环的原料。最近有很多报道的研究成果都使用这种基底构建的方法来合成不同的氮杂环如吲唑,喹唑啉和异喹啉类。[12]在这些反应中,2013年,Glorius报道了合成异喹啉的一种方法[13]。然而,我们仍需要探明这种机理的转变并寻找能替代的催化剂来研究合成异喹啉的反应。
其他惰性C-H键活化的方法已经成为分子合成的一个转化平台,其最近的研究成果已经应用于材料科学,作物保护和制药工业等。最近的研究重点已转向二价钌催化的C-H活化,钌(II)催化剂获得了显着的研究成果,这点是毋庸置疑的[14]。我们现在已经设计出了用于直接钌催化合成异喹啉反应,相比于铑催化的C-H官能化需要两种贵金属催化剂,即昂贵的[Cp*Rh(CH 3 CN)3](SbF6)2和Pd2(DBA)3,在此,我们报道了一种有效的Ru(II)催化方法,在条件温和的情况下反应合成多取代的异喹啉。
综上所述,过渡金属催化合成异喹啉及其衍生是一种制备异喹啉的有效方法[15],同时也是合成具有生物活性药物的有效方法,因此,该类反应具有广阔的应用前景和科学意义。目前以过渡金属和其他过渡金属为催化剂的研究取得了很大的进展,特别是提高了反应的区域选择性以及扩大了底物官能团的兼容性。尽管有许多有效的方法合成异喹啉,但没有任何一种方法能适用于所有底物,因此,发展高区域选择性,高催化活性的过渡金属配合物催化剂,探寻更合适的反应。
第二章 实验部分
2.1实验仪器与试剂
2.1.1实验仪器
旋转蒸发仪(日本EYELA,N-1100型);核磁共振仪(德国Bruker公司,AC-80),其中CDCl3作溶剂;电热鼓风恒温干燥箱(上海精宏公司,XMTD-8222型),分析天平(上海衡平仪器仪表厂,XS204)。
2.1.2 实验部分试剂
2.1.2.1 苯甲腈的结构和性质、用途
苯甲腈又叫苄腈,分子式C7H5N,分子量为103,熔点为-12.8℃,沸点为51℃,是无色油状的液体,熔点为-12.8℃,沸点为51℃,有类似杏仁的气味。它溶于热水,微溶于冷水,易溶于乙醚、乙醇等。主要作为有机合成反应中的中间体。
2.1.2.2 乙酰氯的结构和性质、用途 Ru催化的C-H官能团化环化合成异喹啉研究(2):http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_206491.html

