Mitsunobu条件下C-N键的构建及其在新型杂环合成中的应用研究

发现有机合成新反应、新试剂、新方法，特别是构建新的C-Z（C-O, C-N，C-S，C-C）化学键，在有机合成化学中占了极其重要的地位。杂环化合物的合成研究在天然产物、药物分子的合成及材料科学中引起了广泛的重视，含有独特药理活性的新型杂环化合物更是备受人们的青睐！本项目是在我们对3，4-二氢嘧啶-2-硫酮衍生化的研究过程中发现的某些全新的实验基础上提出的，以构建新型的碳-杂化学键及其在重要生理活性杂环体系中的应用为目标，以Mitsunobu反应条件下通过3，4-二氢嘧啶硫酮的双分子偶联-成环反应为研究对象，采用一步反应合成出含有嘧啶环、噻唑环的新型生理活性杂环化合物，并在此基础上研究环状硫脲与亲核试剂的偶联反应；通过设计合理的实验，对这一反应提出合理的反应机理。把某些含有天然生理活性杂环的合成反应发展成为一种高效、稳定、可靠的合成方法，将具有重要的理论意义和潜在的应用前景。

发现有机合成新反应、新试剂、新方法，特别是构建新的碳-杂（C—O, C—N，C—S，C—C）化学键，在有机合成化学中占了极其重要的地位。杂环化合物的合成研究在天然产物、药物分子的合成及材料科学中引起了广泛的关注，含有独特药理活性的新型杂环化合物更是备受人们的青睐！我们从构建新型的碳-杂化学键及其在合成重要生理活性杂环体系中的应用为目标，研究了3，4-二氢嘧啶硫酮的参与的偶联，偶联-成环以及与亲核试剂的成环反应，概述如下：.1. Mitsunobu条件下3，4-二氢嘧啶硫酮双分子偶联成环反应合成了一系列结构独特的嘧啶并噻唑衍生物。.2. Mitsunobu反应条件下2-羟基嘧啶与醇、胺、苯酚、羧酸等亲核试剂的交叉偶联反应，合成了一系列功能化的嘧啶衍生物。.3. 首次采用过渡金属催化3，4-二氢嘧啶硫酮的脱硫偶联/酰化/水合串联反应一步实现了C-C和C-N键的有效构建和多取代嘧啶衍生物的合成，并通过实验探索了其可能的反应机理。.4. 同时探索了分子碘存在，空气或氧气存在下，3，4-二氢嘧啶硫酮的的氧化脱氢-偶联反应，通过一步反应实现了嘧啶硫酮与胺、苯硼酸或硝基甲烷的脱硫偶联-嘧啶环的芳构化反应，该法无需传统的钯、铜等金属催化剂和强氧化剂，在温和条件下实现了C-N、N-S以及C-C偶联-脱氢芳构化，合成了一系列重要的活性嘧啶衍生物。.5. 通过嘧啶酮、多聚甲醛与醇、胺、叠氮化钠等的多组分一锅反应实现了嘧啶酮的N3-功能化，为此类化合物的合成提供了一种有效、高选择性、便捷的新方法，分别合成了N3-烷氧甲基化、-胺甲基化、-砜甲基化、-叠氮甲基化等官能团取代的嘧啶酮衍生物。. 本项目按预定计划进行并完成了预定目标。此外，根据实验中发现的新苗头，还探索并研究了分子碘催化下嘧啶酮（N-苯基苯甲酰胺）、多聚甲醛与苯乙烯的三组分反应，高产率、高选择性得到了（E）-烯丙基胺类化合物和多取代4H-喹啉。目前我们正在对这两类反应做进一步深入研究。有望获得较高水平的基础研究成果。