铜催化分子内C-H键功能化构建C-N键研究

含氮、氧、硫杂环化合物在化学、生物、医药和材料科学等领域具有重要作用，传统构建C-N键的方法是采用功能基(如C-X，X为卤素)与含有N-H化合物发生偶合反应而形成的。显然直接采用过渡金属催化C-H键功能化来构建C-N键是非常经济和实用的方法。该项目拟在本课题组多年研究铜催化的偶合反应和C-H键功能化基础上，利用铜催化邻卤代芳基酰胺衍生物与胺、醇、硫醇反应，合成相应的邻N、O、S-芳基酰胺衍生物，然后在合适的铜催化剂体系和脱氢试剂(氧化剂、自由基引发剂)作用下，将所得到的邻N、O、S-芳基酰胺衍生物，通过分子内C-H键功能化构建C-N键，从而合成相应的氮、氧、硫杂环化合物。

杂环化合物广泛存在于生物活性和药物活性分子中，开展方便、有效和实用的杂环化合物新合成方法研究具有重要意义。本项目主要围绕杂环化合物的铜催化合成展开研究，取得了如下成果：. (1) 通过铜催化C-H键功能化构建C-N键策略，发展了新颖、高效和实用的合成苯并咪唑并(苯并)咪唑、(苯并)咪唑并喹唑啉酮、二氢吲哚-2,3-二酮、咪唑并吡啶、四氢异喹啉并喹唑啉酮、吲哚并喹唑啉、苯并咪唑并喹唑啉、吡唑并喹唑啉、喹唑啉、吖啶酮、吲哚并咪唑喹啉、11H-苯并[a]咔唑、异喹唑啉酮并[2,3-a]喹唑啉酮、嘧啶酮并吲哚、1,3-二氨基异喹啉、四唑并异喹啉、吡唑[5,1-a]异喹啉、苯并咪唑酮衍生物的新方法。采用该方法合成的杂环化合物类型共17类、合计300多个杂环化合物;. (2) 通过铜催化多米诺反应构建C-N键策略，发展了新颖、高效和实用的合成异苯并咪唑、苯并咪唑[2,1-b]喹唑啉酮、苯并[4,5]咪唑[1,2-a]嘧啶-4(10H)-酮、1H-吲哚[1,2-c]喹唑啉、吡唑[1,5-c]喹唑啉、1,2,4-三唑衍生物的新方法。采用该方法合成的杂环化合物类型共6类、合计100多个杂环化合物；. (3) 总计合成的杂环化合物类型共23类、合计400多个杂环化合物，这为药物筛选提供了有用的合成途径和多样性的分子结构；. (4) 利用该基金发表的学术论文46篇, 包括Chem. Eur. J. (3篇)、Chem. Commun. (4篇)、Org. Lett. (3)篇、Green Chem. (1篇)、Adv. Synth. Catal. (13篇)、RSC Adv. (7篇)、Org. Biomol. Chem. (3篇)、Eur. J. Org. Chem. (3篇)、Rep. Org. Chem. (1篇)、Synlett (7篇)、Synthesis (1篇)。