以腈为底物的过渡金属催化氮杂环化合物新合成方法研究

基本信息
批准号:21502042
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:徐浩
学科分类:
依托单位:河南大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:丁涛,马爽,窦雨歌,潘立洋,王伟
关键词:
一锅反应合成方法氮杂环化合物过渡金属催化
结项摘要

N-Heterocyclic compounds are widely used as the biologically and pharmaceutically active molecules, so it is of importance to develop efficient methods to synthesize these N-Heterocyclic compounds. Currently,there are less high-tolerant and simple methods to prepare 2,4,5-trisubstituted imidazoles, 3,4,5-trisubstituted isoxazoles, 1,3,4,5-tetrasubstituted pyrazoles, 1,2,4-triazoles and 1,3,5-triazines from some simple and readily available substrates. In the present project, we will use simple and readily available nitriles as the starting material. Firstly the nitrile will be converted into amidoxime or imidate intermediate with higher reaction activity through the interaction with hydroxylamine or sodium ethoxide, then the intermediate will react with other simple and readily available substrates to form these five types of N-Heterocyclic compounds in an “one-pot” process via transition-metal-catalyzed methods by using iron, copper or zinc salts as the catalysts. In the present project, the designed synthetic methods efficiently overcome these disadvantages of synthetic methods, which are used to synthesize the five types of N-Heterocyclic compounds from simple and readily available substrates. And the disadvantages of these above-mentioned synthetic methods inculde the lack of efficient methods to synthesize the 2,4,5-trisubstituted imidazoles with aliphatic substituent, trisubstituted 1,2,4-triazoles and asymmetrically substituted 1,3,5-triazines with different substituents; the poor regioselectivity for the synthesis of 3,4,5-trisubstituted isoxazoles; the frequent use of carcinogenic hydrazine reagent for the synthesis of polysubstituted pyrazoles. In addition, each of designed reaction above is an “one-pot” process, so the steps are very simple in the whole reaction process.

氮杂环化合物广泛用作生物和药物活性分子,开展有效的氮杂环化合物新合成方法研究具有重要意义。目前,对于从简单、易得的底物出发,2,4,5-三取代咪唑,3,4,5-三取代异噁唑,多取代吡唑,三取代1,2,4-三唑,1,3,5-三嗪的催化合成还缺乏一些普适性更高且简单的方法。本项目将从简单、易得的腈出发,首先通过腈与亲核试剂羟胺或醇钠的相互作用,形成活性更高的脒肟或亚胺酯中间体,再在低毒、廉价的铁、铜或锌过渡金属催化剂的催化作用下,结合一些其他简单、易得的底物,一锅合成这五类氮杂环化合物。该项目所设计的合成方法,有效地克服了从简单底物出发,直接催化合成这五类氮杂环在合成方法上的缺点,包括:含有脂肪族取代基的2,4,5-三取代咪唑、三取代的1,2,4-三唑和取代基不同非对称的1,3,5-三嗪缺乏有效的合成方法;3,4,5-三取代异噁唑合成方法区域选择性差;多取代吡唑合成常需使用致癌的肼试剂。

项目摘要

氮杂环化合物广泛用作生物和药物活性分子,开展有效的氮杂环化合物新合成方法研究具有重要意义。腈作为一类廉价、易得的试剂,结构较稳定且化学反应相对较差;因此如能从腈出发,温和条件下高效合成目标氮杂环衍生物,将具有广阔的应用前景。在此基础上,我们开展了一系列基于腈的氮杂环合成工作,包括:(1)非对称1,3,5-三嗪胺衍生物的制备;(2)5-氨基-1,2,4-噻二唑衍生物的制备;(3)3,5-二取代1,2,4-噻二唑衍生物的制备(4)3,5-二取代1,2,4-噁二唑的制备。此外,我们还建立了(1)从简单、易得的炔烃出发,异噁唑合成的新方法;(2)在铁催化条件下,从腈和咪唑并吡啶出发,氰甲基取代的咪唑并吡啶衍生物的新方法等。在研究过程中,我们发现在清洁的光能或电能促进作用下,结构相对稳定的腈能够得到较好的活化;与其他的一些自由基中间体能够很好的结合,高效合成我们所需的目标氮杂环衍生物,该研究工作仍在进行之中。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
2

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
3

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
4

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
5

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019

徐浩的其他基金

批准号:21801087
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709015
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30973702
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81373823
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11602048
批准年份:2016
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30100248
批准年份:2001
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500063
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30672751
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:21507104
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871383
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81874412
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11802191
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601270
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38970021
批准年份:1989
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
批准号:41501364
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300125
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81224004
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:专项基金项目
批准号:11802300
批准年份:2018
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81873321
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:62004025
批准年份:2020
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30271662
批准年份:2002
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:21603075
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81403418
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30572302
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

过渡金属催化下各类杂环化合物的新合成方法研究

批准号:21072159
批准年份:2010
负责人:詹庄平
学科分类:B0105
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
2

以碳硼炔为底物的过渡金属催化偶联环化反应的理论研究

批准号:21363028
批准年份:2013
负责人:母伟花
学科分类:B0301
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
3

过渡金属促进的杂环化合物的合成方法学研究

批准号:20572025
批准年份:2005
负责人:李艳忠
学科分类:B0102
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
4

过渡金属杂环化合物参与的新型有机合成方法学研究

批准号:20402019
批准年份:2004
负责人:刘元红
学科分类:B0503
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目