毕业论文--铜催化卤代芳烃氨基化反应研究.doc

铜催化卤代芳姪氨基化反应研究摘要含氮杂环化合物因其具有生物活性在制药以及农药工业领域具有重要的地位例 如嗤卩坐嚇酗、二氢嚨卩坐麻酮和苯并咪卩坐及其衍生物等含氮杂化合物已经展现岀各种优 越的生物药物活性，如镇静催眠、抗惊厥、止咳、抗菌、利尿、抗抑郁等□前，这 些含氮杂环化合物的合成大多依赖2-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酰胺或1, 2-二氨基苯 衍生物，但是此类芳香胺的制备方法并不容易幸运的是我们开发出了一种简单的铜催化卤苯胺化反应，可以很好的解决这个问 题我们用NdN3为氨源，在乙醇中，用铜催化邻位取代卤苯发生Ullmann反应，生成 产率较好的2-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酰胺和N- （2-氨基苯基）乙酰胺衍生物这个 Ullmann类反应人致经历了邻位取代卤苯与网旳偶联得到邻取代叠氮苯，Z后被乙醇 还原的过程其中乙醇既是溶剂也是还原剂兀此方法具有经济性和实用性，而且，合成的芳胺类产物可以广泛的被应用于含氮 杂环类化合物的合成中关键词：铜催化;Ullmann反应;NhNb;芳胺化COPPER CATALYZED REACTION OF HALOGEATEDAROMATIC AMINEABSTRACTNitrogen-containing hetrocyclic compound in the formation of biologically active drugs or agents play an important role in the pharmaceutical and agrochemical industries. For example, quianzolinone derivatives, dihydroquinazolinones and benzimidazoles al e now known to show various useful biological and medicinal activities, such as hypnotic, sedative, analgesic, anticonvulsant, antitussive, antibacterial, diuretic, antihistamine, antidepressant and so on. At present.their preparation depends on the availability of the requisite 2-aminobenzoic acid derivatives,2-aminobenzamide derivatives and1,2-diaminoarene derivatives. But the previous preparation methods of thosearylamines are not convenient.Fortunately,we have developed a simple copper-catalyzed amination of o-functionalized haloarenes using NaN3 as the amino source in ethanol, and the corresponding 2-aminobenzoic acid, 2-aminobenzamide.and N-(-2aminophenyl) acetamide derivatives were obtained in good to excellent yields. The protocol undergoes one-pot Ullmann-type coupling of ortho-functionalized haloarenes with NaN3 to give orthofunctionalized azidoarenes, followed reduction with ethanol, and ethanol acted as solvent and reductive agent.The method is of economical and practical advantages, and the synthesized compounds can be widely used in the synthesis of various nitrogen-containing heterocyclic compounds.KEY WORDS： Copper catalyst;UIImann reaction;Sodium Azide;Amination1•引言2. Ullmann 反应2. 1 Ullmann反应的发展历史 32. 2 Ullmann反应的研究领域 42. 2. 1 C-N键的形成 42. 2.2 C-C键的形成 62. 2.3 C—0键的形成 102. 2.4 C-S键的形成 102. 2.5 C-P键的形成 112. 3 Ullmann反应的影响因素 112.4对Ullmann反应的结论和展望 13153•唾哇咻酮、二氢隆陞嘛酮、苯并咪陞等含氮杂环化合物的合成进展3.1唾呼麻酮及其衍生物的应用及合成方法 153. 1. 1嗪卩坐财类化合物的应用 153.23. 1.2嗪卩坐財类化合物合成方法 二氢唾哇喊酮及其衍生物的合成方法3.3苯并咪哇及其衍生物的应用及合成方法 161818193. 3.2苯并咪卩坐类的合成 214. 一级芳香胺的合成进展 4.1催化加氢还原芳香硝基化合物制备芳胺4. 2 C0/H20还原法制备芳胺 4. 3金属还原法 4. 4金属氢化物还原法 4.5硫化碱还原法 4.6电化学还原法 4.7过渡金属催化一级芳香胺的合成2222242425252626in3. 3. 1苯并咪卩坐及其衍生物的应用5.结论 28参考文献 29致谢 30杂坏化合物是分子中含有杂环结构的有机化合物，即构成环的原子除碳原子外还 至少含有一个杂原子，包括氧、硫、氮等。

杂环化合物种类很多，占全部有机化合物 的三分之一，是非常重要的一•个部分对生物化学和药学而言，杂环化合物占有突出 地主要位因为许多有关生理活性的化合物大多属于杂环化合物，他们的药用价值是 显著的许多的合成药往往含有杂环而且杂环的重要性不仅局限于其生理活性和药 用价值，他们在合成染料高分子材料中也有广泛的应用X在杂环化合物中，含氮杂环因其活性和药用价值在制药和农药工业中有重要的地 位如人体免疫缺陷病毒（Hiv）药物ddi,抗肿瘤药物六甲蜜胺、抗乙肝病毒药物盐酸万乃洛韦,农药如右草枯,咪呼乙烟酸等,图1T都是含氮杂环化合物0ddl(dicanosine)六甲蜜胺 氟尿昔o0百草枯精嗤禾灵L -valacydovir图1-1儿种含氮杂环约物和农纱在所有含氮杂环化合物小，嗪呼咻酮及其衍生物是i类很重要的化合物它们具 有许多有用的生物、药用活性，如镇定安眠、止痛、抗痉挛、止咳抗菌、抗糖尿病、 消炎、抗癌等而口，许多包含此核心结构的用于治疗癌症的药物已经上市或在临床 试验中,如雷替曲塞（Raltitrexed,治疗直肠癌）,Ispinesib （用于治疗非小细胞 帅癌，II期临床研究）和Tempostatin（用于治疗膀胱癌，II期临床研究）。

二氢嗡卩坐咻酮具有广泛的生物学、药用和药理学作用，而且是抗癌菌素、抗生素、 退热剂、止痛剂、利尿剂、抗组胺剂和抗抑郁剂的组成部分苯并咪卩坐也是一类很重要的含氮杂环化合物，在酶抑制剂、药物、有机发光二极 管和高分子材料中具有广泛的应用一些含氮杂环化合物的合成一直是有机化学家研究的热点之一在为数众多的合 成方法中，构建C-N键是重中之重，而铜催化Ullmann偶联构建C-N键是一种非常重要 的方法，近些年来吸引了广大化学研究者的注意越来越多的铜催化Ullmann交叉偶 联的方法被建立起来下面，木论文将着重介绍铜催化Ullmann偶联反应及嗪卩坐I林酮、二氢嗪卩坐啦酮和 苯并咪卩坐等含氮杂环的应用及合成研究进展2 UI Imann 反应2. 1 Ul Imann反应的发展历史早期的Ul Imann反应中需要苛刻的反应条件（高温、强碱、当量的铜或者铜盐， 较长的反应时间），而且产率不高，导致了这个反应较难推广应用在Ul Imann反应 一百多年的发展过程中，化学家们发展了很多方法来克服以上缺点在耙和礫催化剂 被发现和应用以后，人们发现耙和鎳具有反应条件温和、反应简单以及后处理简单等 优点但耙催化剂价格昂贵，以及要用不稳定并且剧毒的有机磷做配体，傑催化剂的 毒性本身就很大。

为了克服以上缺点，寻找廉价并且低毒的有效催化剂，化学家们对 铜催化的Ul Imann反应又产生了浓厚的兴趣他Buchwal d小组、Hartwig小组和马人为小组在传统Ul lman/z应的复兴中做出了开 创性工作，他们的主要贡献在于血：（1）使用合适的配体、碱和溶剂，使该反应在 温和的条件下就可以进行；（2）拓展了该反应形成碳一碳和碳一杂键底物的适用范 囤以及官能团兼容性，并把这一反应由芳基化合物拓展到烯基化合物的交叉偶联关 于这方面的改进的新的文献报道不断，这表明这一领域已经成为最近几年的研究热点 之-一，有人评论UlImann反应进入了 “后Ul Imann化学吋代” Nucleophile-HUll mannS应可以用下面的通式表示，如图1-2Base-H*X-coppe「source solvent, base ligand图2-1 UlImann M应通式从上面的通式中，我们可以看出，在典型的UlImann反应中，将不饱和卤代物和亲核 体进行偶联时需要铜源，最具代表性的就是Cui在某些情况下，单质铜以及两价铜 盐都能很好的促进反应的进行常用的碱是K2CO3, Cs2C03, K3PO4等等，通常无机碱比 有机碱应用耍多。

在很多情况下，碱的选择要比铜源的选择来的更重要，认为只有为 碱的去质子速度和偶联速度相匹配时才能使反应很好的进行现UlImann反应由于配 体的引入，开始从大极性、高沸点溶剂向环境友好溶剂过渡，如THF, DME等等配体 的选择因反应而片，但总体上选择含氮或含氧的双齿配体，也有用氨基酸和磷配体的 N, N-二甲基乙二胺配体是应用最多，效果较好的配体工2. 2 Ul Imann反应的研究领域FI前，对UlImann反应的研究主要集中C—N键、C_C键、C—0键、C_S (Se)键、 C-P键以及C-X键等的形成上，其中对C—N键C-C键的形成研究最多，范围也最广泛 下面主要介绍C-N键、C—C键、C-S (Se)键、C—P键的形成其中重点介绍C-N, C-C 键的形成⑶2. 2. 1 C-N键的形成在Ul Imann偶联反应研究中，C-N键的形成应该是研究的最为系统和最为透彻 的氮源可以是酰胺、胺、烯胺和氮杂类化合物，卤代物可以是碘代及澳代苯，某些 情况下，氯代苯和酰胺也可以很好的反应最近，烯基碘代物和烯基溟代物也成功的 实现了和酰胺类含氮化合物的偶联，并应用于有机合成中在1998年，马大为等报道 了卤代芳坯与Q -氨基酸之间进行偶联得到-芳基- a -氨基酸的反应。

该反应使用CuT 作为催化剂，溶剂为DMA ,反应条件温和此后，马大为小组在此工作基础上，发展 了以氨基酸或氨基酸衍生物为配体来促进Ul Imann反应的方法，拓展了底物。