摘要
C-H活化方法在现代有机化学中发展迅速，已经成为构建新的C-C键和C-X键的重要工具。与传统的方法相比，C-H活化反应避免了官能团的预先活化，具有高度的步骤简洁性、原子经济性和区域选择性。已有多篇关于合成含氮杂环化合物异喹啉酮与异喹啉的报道，但大多数方法仍是高温反应，具有一定程度的危险性。过渡金属催化的室温C-H活化反应报道数量少，符合绿色、温和理念，意义重大。N-氯代化合物反应活性高，有多篇报道了在N-Cl键的存在下，化合物的内部氧化能力得以提高，从而促使反应可以在温和甚至室温下发生。 基于此，本论文以追求安全、温和的C-H方法为宗旨，探索以N-氯代化合物为底物，分别在室温下构建含氮杂环化合物异喹啉酮和异喹啉的合成方法。研究内容如下： （1）N-氯代酰胺导向的在Co(Ⅲ)催化下合成异喹啉酮衍生物的研究 异喹啉酮衍生物具有广泛的生物活性，如抗疟疾、抗虫、抗肿瘤、抗菌消炎等，在药物化学及有机化学领域中是一类重要的含氮杂环骨架。传统构建该结构的反应常需要在苛刻的条件下进行，而通过C-H活化反应构建该类衍生物的报道方法虽然大大提高了反应效率，但也需要在高温下进行，与绿色、安全理念相悖。炔二酮类化合物因其特殊的官能团结构，可以发生级联反应构建杂环化合物，在本文中，我们选择以简单易得的N-氯代苯甲酰胺和炔二酮类化合物为反应的起始原料，在N-氯代酰胺导向苯环邻位发生C-H键活化之后，在酮羰基上发生亲核加成，完成二次关环的级联反应，构建异喹啉酮环系。文中我们对影响反应的因素进行一系列考察，探索了底物适用范围，并研究了反应机理。结果表明：该反应在室温下就可以完成C-H活化/环合-亲核加成关环过程，具有步骤简洁、操作、简单、安全性高、底物适用性好、收率高等优势。 （2）N-氯代亚胺导向在Rh(Ⅲ)催化下合成异喹啉衍生物的研究 异喹啉类化合物在含氮杂环化合物中占据重要地位，在天然产物及药物分子中广泛存在。合成此类化合物传统方法大多需要多步反应、条件剧烈且收率低，即便以高效便捷著称的C-H活化方法也大多存在高温问题，具有一定危险性。在对N-Cl代化合物的活性研究基础上，我们选择N-氯代亚胺导向的化合物作为底物，炔烃为偶联试剂，室温合成异喹啉衍生物。通过一系列可能会对反应有影响的实验因素进行考察，发展了一种高效、温和、绿色的构建异喹啉的方法，而且这种方法对炔基硅烷类化合物、脂肪炔烃、不对称炔烃均有良好底物适用性。
NETL