碘輔助下2-砜基喹啉類化合物的合成研究.pdf

1、喹啉是典型的芳香雜環(huán)化合物，是一類構(gòu)成生命的重要基礎(chǔ)化合物，在農(nóng)業(yè)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域扮演著重要的角色。然而喹啉類化合物很容易在人體內(nèi)被氧化形成2-羥基衍生物，從而大大降低甚至失去了它的藥物活性及生物活性，因此人們常常在喹啉的2位進(jìn)行修飾，從而阻止這樣一個(gè)氧化過(guò)程的發(fā)生,同時(shí)，砜類化合物作為一類非常重要的有機(jī)合成中間體，在藥物、有機(jī)合成、工業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)了其廣泛的物理、化學(xué)及生物活性，而以往合成2-砜基喹啉的方法十分有限，因此，開(kāi)發(fā)一種快速高

2、效、綠色合成2-砜基喹啉的方法具有重要意義。
　　近年來(lái)，由于通過(guò) C-H鍵的直接官能團(tuán)化的合成策略具有步驟簡(jiǎn)單、原子經(jīng)濟(jì)等突出優(yōu)點(diǎn)，吸引了越來(lái)越多科學(xué)家的關(guān)注與參與，過(guò)渡金屬催化作用下發(fā)展起來(lái)的C-H鍵活化的新合成方法層出不窮。然而需要指出的是，目前 C-H鍵的活化主要是通過(guò)金屬的參與來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而這些金屬當(dāng)中有些是貴金屬，甚至是毒性金屬。因而發(fā)展無(wú)金屬條件下 C-H鍵的活化，應(yīng)該成為當(dāng)前化學(xué)合成領(lǐng)域追求的研究方向。
　　目

3、前僅有的合成2-砜基喹啉的方法包括:①通過(guò)銅催化的定向C-H鍵活化，由喹啉氮氧化物合成2-砜基喹啉氮氧化物，而后可通過(guò)進(jìn)一步的脫氧反應(yīng)得到2-砜基喹啉，但此方法缺點(diǎn)是需要金屬催化，并且需要兩步反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物；②在H-亞磷酸酯輔助活化下室溫條件下由喹啉氮氧化物合成2-砜基喹啉，但反應(yīng)需要同樣當(dāng)量的H-亞磷酸酯活化劑③在NaI/TBHP或 I2/H2O2作用下，由喹啉氮氧化物合成2-砜基喹啉，但反應(yīng)需多當(dāng)量的碘活化劑。特別需要指出的是，碘

4、單質(zhì)或含碘的化合物作為一種廉價(jià)易得、簡(jiǎn)單高效的催化劑，近年來(lái)開(kāi)始代替金屬，催化有機(jī)反應(yīng)。
　　本論文報(bào)道一種在微量碘單質(zhì)參與的無(wú)金屬條件下，以喹啉氮氧化物和廉價(jià)易得的亞磺酸鈉鹽為反應(yīng)底物，室溫下一鍋煮快速高效的合成2-砜基喹啉類化合物的新方法。與以往報(bào)道的方法相對(duì)比，該方法的最顯著優(yōu)勢(shì)有：無(wú)金屬、條件溫和、操作簡(jiǎn)單、快速高效、廣泛的底物適用性等，同時(shí)，在機(jī)理研究方面，本論文通過(guò)大量輔助性實(shí)驗(yàn)，對(duì)機(jī)理進(jìn)行了深入探討，并詳細(xì)闡明了相關(guān)

5、實(shí)驗(yàn)機(jī)理。
　　本論文主要的研究?jī)?nèi)容：
　　1.調(diào)研文獻(xiàn)，總結(jié)歸納以往碘試劑參與的催化合成反應(yīng)，以及2-砜基喹啉類衍生物的定向合成及應(yīng)用。
　　2.建立了以磺酰氯做砜源，在四丁基碘化銨（TBAI）的輔助作用下，合成2-砜基喹啉的新方法。利用此方法共合成了6個(gè)目標(biāo)產(chǎn)物，且均已經(jīng)過(guò)1H NMR、13C NMR、HRMS的數(shù)據(jù)鑒定。
　　3.研究機(jī)理后認(rèn)為，TBAI之所以能促進(jìn)喹啉氮氧的磺?；磻?yīng)，主要是因?yàn)門BAI與

6、磺酰氯能同步的生成碘單質(zhì)與亞磺酸鹽。故又建立了以喹啉氮氧化物與亞磺酸鈉鹽為反應(yīng)底物，在碘單質(zhì)的輔助下，高效合成2-砜基喹啉的新方法。以喹啉氮氧和苯亞磺酸鈉為起始反應(yīng)物，分別從碘試劑種類及用量、苯亞磺酸鈉的用量、溶劑的種類、溫度等多個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件的篩選及優(yōu)化。
　　在最佳反應(yīng)條件下，通過(guò)該方法高效合成了24個(gè)目標(biāo)產(chǎn)物，且均已經(jīng)過(guò)1H NMR、13C NMR、HRMS的數(shù)據(jù)鑒定。此方法廣泛適用于芳香、脂肪亞磺酸鈉鹽及帶有不同取代基