关键词： 吡唑啉酮   不对称[3+2]环化   Doyle-Kirmse反应   硫叶立德  

摘要： 吡唑啉酮作为一类重要的结构单元广泛存在于药物以及活性分子中。近年来,围绕新颖结构吡唑啉酮类化合物的构筑化学工作者开展了大量的工作。基于不同的吡唑啉酮合成子发展有机或者金属催化策略是构筑新颖结构吡唑啉酮类化合物的重要手段。在众多的合成子中,4-异硫氰基吡唑啉酮和4-重氮基吡唑啉酮的研究相对较少。因此,本文工作围绕两种吡唑啉酮合成子展开,发展了不对称串联反应和金属卡宾类反应,研究结果如下:发展了构筑吡唑啉酮螺环类化合物的方法。以4-异硫氰基吡唑啉酮和炔酮类化合物作为底物,以奎宁衍生的方酰胺为催化剂,经过不对称[3+2]环化反应,合成了一系列吡唑啉酮螺[吡咯啉硫酮]类化合物。此反应具有条件温和、底物范围广、产率高和立体选择性好等特点(最高94%的ee值)。开发了构筑吡唑啉酮螺[吡咯]和新颖的吡唑啉酮螺[吡咯]并噻喃类化合物的方法。该方法以4-异硫氰基吡唑啉酮和联烯酮为底物,在奎宁方酰胺的催化下,通过连续不对称环化/aldol反应,构筑了一系列吡唑啉酮螺[吡咯]和新颖的吡唑啉酮螺[吡咯]并噻喃类化合物,反应具有很好的对映选择性。此外,以消旋的环化产物为原料,在奎宁方酰胺催化下经由插烯的aldol反应完成平行拆分,得到一对手性的非对映异构体。开发了构筑双官能团化吡唑啉酮的方法。以4-重氮基吡唑啉酮和烯丙基或炔丙基芳基硫醚作为底物,醋酸铑作为催化剂,通过[2,3]-σ重排反应,一步构筑了系列4-烯丙基-4-芳硫基吡唑啉酮或4-联烯基-4-芳硫基吡唑啉酮产物,反应具有底物范围广和收率高等特点(产率最高可达99%)。开发了构筑Z/E-吡唑啉酮螺[不饱和含硫中环]类化合物的方法。此方法利用4-重氮基吡唑啉酮和2-乙烯基环状硫醚作为底物,醋酸铑作为催化剂,通过扩环反应构筑了一系列Z/E-吡唑啉酮螺[不饱和含硫中环]类化合物。此反应是构筑Z/E-吡唑啉酮螺[不饱和含硫中环]类化合物的有效手段,通过调节反应温度可选择性地构筑Z/E-吡唑啉酮螺[不饱和含硫中环]类化合物,产物具有优异的收率以及立体选择性,并对此反应的立体选择性进行了探讨。另外,开发了扩环/重排反应,以4-重氮基吡唑啉酮和2-乙烯基环状硫醚作为底物,三氟甲磺酸铜作为催化剂,通过一锅法制备了系列反式吡唑啉酮稠环化合物,并以Z-吡唑啉酮螺[硫杂环壬烯]为原料得到了系列顺式吡唑啉酮稠环化合物,提出了反应机理。

关键词： 硫叶立德   乙烯基苯并噁嗪酮MBH碳酸酯   [6+1]环化反应   苯并氮杂?骨架  

摘要： 苯并氮杂?骨架作为核心骨架广泛存在于抗高血压药物、抗癫痫药物等具有生物活性的天然产物中,但由于其含有七元环状结构,在制备过程中需要克服熵不利因素及跨环相互作用,因而具有较大的困难。现有的构建方法多涉及复杂的多步制备策略,或者条件苛刻的扩环策略,以及贵金属参与的复杂活化模式。而且底物扩展性不好,官能团耐受性差。因此,开发一种高效的苯并氮杂?骨架构建方法,具有重要的意义。近年来,乙烯基苯并噁嗪酮作为一种含氮的合成砌块,广泛应用于各种天然产物或是具有潜在生理药理活性的含氮环状骨架的构建。然而,其活化往往需要借助于金属钯物种来实现;同时,在现有的报道乙烯基苯并噁嗪酮中往往作为1,4-含氮偶极参与反应,因而限制了它在有机合成中的应用范围。基于此,我们设计合成的了一种乙烯基苯并噁嗪酮MBH碳酸酯,其有望直接接受亲核试剂的进攻,随后脱羧关环,进而作为1,6-含氮偶极参与环化过程。能够有效的弥补乙烯基苯并噁嗪酮需要金属活化且反应位点单一的问题,为含氮中环的构建提供了一种有效的合成工具。硫叶立德在有机合成中可以作为一种非常重要的有机试剂,参与到三元环、四元环、五元环甚至是六元环的的合成应用中,尽管目前已经实现了[2+1]、[3+1]、[4+1]以及[5+1]的环化反应类型,但是[6+1]环化反应类型却未见报道,在前期工作的基础上,我们利用三氟甲磺酸亚铁对前文中设计合成的乙烯基苯并噁嗪酮MBH碳酸酯进行了活化,随后接受硫叶立德的进攻,以中等到优秀的收率成功合成了一系列苯并氮杂?衍生物,并通过该方法有效的合成了CCR5拮抗剂重要关键中间体。接下来我们还借助一系列高效的氧化重排、串联环化等过程对产物的骨架进行了修饰,进一步挖掘了该方法的理论意义及实际价值,为苯并氮杂?骨架的多样性构建提供了重要的方法参考。

关键词： 喹啉衍生物   邻取代苯胺   硫叶立德   β-二羰基化合物   重氮化合物   二噁唑酮  

摘要： 喹啉类化合物作为一类极其重要的含氮杂环,广泛存在于天然产物和精细化学品中,应用于合成化学、材料化学、医药化学、催化反应等众多领域。传统合成喹啉的方法通常以芳胺作为起始原料,尽管方法有效,但产物结构较为局限,且存在反应条件苛刻、选择性差与产率低等问题,发展更多喹啉衍生物的合成方法仍备受关注。近年来,邻取代苯胺与不同的C1合成子进行[5+1]环化反应日益成为喹啉衍生物高效的合成方法之一,但该类转化中高活性的C1合成子类型仍然较为局限。基于此,本课题围绕邻取代苯胺探索更多C1合成子参与的[5+1]环化反应,旨在建立有效的喹啉衍生物合成新方法,主要研究工作如下:(1)建立了钌催化邻烯基苯胺与硫叶立德的[5+1]环化反应。通过对反应催化剂、溶剂及添加剂的筛选,确定了最佳反应条件;在最佳反应条件下对邻烯基苯胺与硫叶立德底物进行了适用性考察,结果表明该反应适用于不同电子效应和位阻效应底物,以优良的产率(高达91%)合成44例2-酰基喹啉化合物;能够通过环加成、去芳构化和C-H功能化转化对产物进行多样化衍生合成;系列机理实验表明,该反应依次经历C-H键活化、卡宾迁移插入、RuⅡ还原消除和氧化芳构化过程。该工作实现了氨基导向的烯基C-H键高选择性活化,建立了硫叶立德作为C1合成子的[5+1]环化反应合成2-酰基喹啉化合物的方法。(2)发展了酸催化邻烯基苯胺与β-二羰基化合物的[5+1]环化反应。通过对反应溶剂、催化剂和温度进行筛选,确定了最佳反应条件;在最佳反应条件下对邻烯基苯胺与β-二羰基化合物的适用性进行了探索,实验结果表明该转化对邻烯基苯胺具有良好的底物兼容性,并适用于β-酮酯与β-二酮类化合物参与的反应,以优良的产率(高达89%)构筑了39例2-取代喹啉化合物;作用不同偶联片段实现了喹啉产物多个定向位点的C-H官能团化;基于反应机理的探究,提出该反应经历亲核加成、杂Prins反应和逆羟醛缩合串联过程。该工作实现了无金属参与β-二羰基化合物通过C-C键断裂作为C1源与邻烯基苯胺的环化反应,高选择性构筑了 2-烷基/氟烷基/芳基喹啉化合物,该转化也适用于苯胺、苯乙炔和β-酮酯三组分[3+2+1]环化。(3)提出了酸促进邻芳基苯胺与重氮化合物的[5+1]环化反应。通过对反应溶剂、环境、温度及重氮底物结构的筛选,确定了最佳反应条件;在最佳反应条件下对邻芳基苯胺的底物适用性进行了研究,当利用苯磺酰基重氮化合物作为底物时,重氮化合物发生C-C键与C-S键的同步断裂,通过[5+1]环化合成了 17种6-氢菲啶化合物;当采用烷氧酰基取代重氮化合物为底物时,发生C-C键选择性断裂,通过[5+1]环化生成15种6-烷氧酰基菲啶化合物;探究实验机理表明,该反应依次经历N-H键插入、芳环亲电取代反应、C-C键断裂和氧化芳构化过程。该工作在无金属催化下,以重氮化合物作为C1合成片段,实现了底物结构控制的多米诺反应,高化学选择性合成6-氢菲啶及6-烷氧酰基菲啶化合物。(4)实现了邻烯基/邻吡咯基苯胺与二噁唑酮的[5+1]羰基化反应。通过对反应溶剂、温度与二噁唑酮结构的筛选,确立最佳反应条件;在最佳反应条件下,对苯胺底物适用性进行了考察,实验结果表明该反应能够同时适用于邻烯基苯胺与邻吡咯基苯胺底物,以优良的产率(高达92%)得到了 22例喹啉酮和16例吡咯并喹喔啉酮化合物;较系统的机理实验表明,该转化先后经历Curtius型重排、异氰酸酯的形成和Prins型反应。该工作实现了无金属催化下,二噁唑酮作为C1源参与的[5+1]环化羰基化反应,该转化为喹啉酮和吡咯并喹喔啉酮的制备方法提供了新思路。

关键词： 杂环化合物   串联环化反应   α-卤代腙   硫叶立德   1,3,5-三嗪  

摘要： 含氮杂环被广泛的认为是具有显著活性的天然产物和药物分子、各种性能的材料及农用化学品的重要组成部分,是现代有机合成化学的热门方向之一。本论文基于卤代腙原位生成的氮杂二烯及1,3-偶极子腈亚胺参与的串联环化反应开展了相关研究工作,成功实现了两类含氮杂环的高效构建:发展了碱促进下由α-卤代腙原位生成的氮杂二烯与1,3,5-三嗪原位生成的甲醛亚胺的反电子需求的Diels-Alder反应,高效的构建了了结构多样性的1,2,4-三嗪类化生物。该合成方法具有底物适用范围广、反应条件温和、区域选择性高、良好的反应耐受性及操作简便等优点。实现了碱促进下卤代腙原位生成的1,3-偶极子腈亚胺与苯甲酰基硫叶立德的串联环化反应,以良好至优异的收率合成了一系列结构多样性的含季碳中心的吡唑啉衍生物。通过对该反应机理的研究,发现该反应是由两分子锍盐与一分子卤代腙发生反应,一分子硫叶立德先与1,3-偶极子发生[3+2]串联环化反应,而后与另一分子硫叶立德发生亲核开环过程。

关键词： 杂环化合物   氧硫叶立德   异香豆素   吲哚嗪   均相耦合   自由基反应  

摘要： 当有机化合物中的环状结构包含不少于一个杂原子时,这类化合物被称为杂环化合物,它们是有机化合物中最大和最重要的家族,在有机化学中占据重要地位。杂环结构存在于各种天然产物中,是生活和工业上许多重要化合物的核心组成结构。氧杂环、硫杂环和氮杂环化合物是最常见的有机杂环化合物。氧硫叶立德是一种安全,易制备的化合物。它们被用于天然产物,药物中间体和材料领域的各类有机转化中,也可以作为卡宾前体或烷基化试剂参与过渡金属催化的C-H键活化,从而广泛的参与多种串联反应。我们对近年来发表的通过氧硫叶立德合成环状化合物的串联环化反应做了归纳总结,并从氧硫叶立德出发,简单高效的合成了异香豆素、吲哚嗪等杂环化合物,主要工作分为以下几个方面:第一部分主要介绍了氧硫叶立德作为合成子参与的串联环化反应,其中详细介绍了氧硫叶立德参与过渡金属催化的C-H键活化、环化反应,并对这些反应进行了归纳总结。第二部分首先介绍了异香豆素及其衍生物的应用以及目前报道的异香豆素的合成方法。之后主要介绍我们课题组发现的以氧硫叶立德为原料合成异香豆素及其衍生物的方法。在该反应中,二价钌为催化剂,六氟锑酸银为助催化剂,丙酸为添加剂,氧硫叶立德通过钌（II）催化的C-H活化发生均相耦合进而生成异香豆素,此反应中,氧硫叶立德既是芳香族底物也是酰基甲基化试剂。第三部分首先介绍了吲哚嗪及其衍生物的应用以及目前报道的吲哚嗪的合成方法。之后主要介绍了我们课题组发现的无金属催化下2-吡啶乙酸甲酯与氧硫叶立德发生的[3+2]环化反应。在该反应中,反应底物经过了羟醛缩合、互变异构、自由基转移、自身氧化等步骤,最后生成了带甲硫基的吲哚嗪。在反应过程中NIS起自由基引发剂的作用。

关键词： 导向碳氢键活化   二噁唑酮   硫叶立德   重氮化合物   氮杂环骨架  

摘要： 卡宾前体化合物作为一类简单易得的有机中间体,经由金属卡宾协同迁移插入机制能够高效实现碳碳键或碳杂键的构筑。随着导向碳氢键活化领域的不断发展,卡宾前体参与的过渡金属催化导向碳氢键活化级联环化反应,因其高原子经济性和步骤经济性已经成为构筑氮杂环骨架化合物的重要方法。国内外文献总结发现该类转化所构筑的氮杂环骨架结构不够丰富,鉴于该类化合物在医药合成、有机光电材料领域的重要用途,本课题以卡宾前体作为关键试剂,合理设计碳氢键活化底物,通过导向碳氢键活化级联环化反应模式,预期构筑结构新颖、生物活性良好的氮杂环骨架分子,开展了以下研究工作:(1)建立了铑催化2-芳基吲哚与二噁唑酮卡宾前体的[4+2]环化反应。通过对催化剂、添加剂及溶剂的筛选,确定了最佳的反应条件;在最佳条件下对2-芳基吲哚和二噁唑酮底物进行了适用性考察,结果显示该反应适用于不同电子效应和位阻效应底物参与的转化,以优良的产率合成了 26例吲哚并喹唑啉化合物;系列机理实验推断该反应依次经历C-H键活化、卡宾迁移插入和亲核环化历程;生物活性测试表明所合成的目标产物具有一定的抗肿瘤活性,部分化合物特异性地对人肺腺癌细胞具有良好抑制效果。该工作实现了吲哚氨基导向下的芳烃C(sp2)-H高选择性活化,发展了二噁唑酮作为偶联试剂的[4+2]环化合成吲哚并喹唑啉化合物的新方法。(2)发展了铑催化2-芳基喹唑啉酮与硫叶立德卡宾前体的[4+2]环化反应。通过对影响反应效率的各种因素进行了考察,确立了最佳的反应条件;底物扩展表明该转化对2-芳基喹唑啉酮和硫叶立德底物具有良好的兼容性,以优良的产率构筑了 30例异喹啉并喹唑啉酮骨架分子,产率在51-91%之间;基于反应机理的探究,提出该反应经历碳氢键活化、卡宾迁移插入、亲核环化和芳构化串联过程;生物活性测试显示化合物3-3af能够对人肺腺癌细胞具有良好的抗肿瘤活性,与阳性对照药在同一水平;化合物3-3an能够特异性地对人乳腺癌细胞显示出优于阳性对照药的抑制效果。该工作实现了无酸添加剂下的2-芳基喹唑啉酮与硫叶立德的[4+2]环化反应,为异喹啉并喹唑啉酮骨架分子的制备提供了新思路。(3)实现了廉价过渡金属钌催化1-萘胺与α-羰基重氮酯的[3+2]环化反应。通过对催化剂、助溶剂等因素的考察,得到了最佳的反应条件;底物适用性考察显示对于不同取代基的1-萘胺和α-羰基重氮酯底物均能够以优良的产率得到目标产物;探究实验机理表明,该反应依次经历碳氢键活化、卡宾迁移插入、分子内亲核环化及1,2-迁移历程实现苯并吲哚酮衍生物的高效合成;生物活性测试显示部分化合物表现出良好的抗肿瘤活性,其IC50在20-40 μM之间,与阳性对照药在同一水平或优于阳性对照药;荧光测试表明该类化合物与普通荧光染料有所不同,在质子型溶剂中能够有效形成氢键因而具有更强的荧光强度,其量子产率在50%以上,能够用于活细胞成像。该工作实现绿色溶剂水促进下的钌催化裸露氨基导向1-萘胺碳氢键选择性活化,高效构筑抗肿瘤活性良好、荧光性能优异的苯并吲哚酮衍生物。

关键词： 手性布朗斯特酸   硫叶立德   不对称插入反应   脂肪胺化   氟化胺化  

摘要： 不对称插入反应的研究,传统上主要集中于重氮酯、重氮酮等类型的底物,在手性过渡金属催化剂的作用下产生的金属卡宾中间体,与碳-氢键、氮-氢键、氧-氢键、硫-氢键等各种试剂的反应。硫叶立德,也可在过渡金属催化剂的作用下产生金属卡宾中间体,继而发生插入反应,相关的研究背景在本文的第一章进行了回顾。但是,无过渡金属催化条件下的硫叶立德插入反应还鲜见报道。我们设想了一种新颖的反应机制:利用硫叶立德的碱性和亲核性,首先与质子酸或者其他亲电试剂反应生成硫鎓盐中间体,再与相应的亲核试剂发生取代、离去硫醚副产物,经由手性催化剂的不对称诱导,就有可能实现多种类型的硫叶立德不对称插入反应。此前,本课题组已报道过手性磷酸(CPA)催化的硫叶立德不对称氮-氢键插入反应,主要适用于芳香胺亲核试剂。在本文的第二章,我们进一步的研究表明,使用手性环戊二烯酸催化剂(PCCP)时,苄胺亲核试剂与硫叶立德也可发生不对称氮-氢键插入反应,目前可以获得72%的ee值,有待进一步优化、并拓展底物。在本文的第三章,我们研究了手性布朗斯特酸催化硫叶立德的不对称硫-氢键和氧-氢键插入反应,最高产率为99%,但ee值均为0,说明强酸性的手性催化剂不太可能适用于这类反应。在本文的第四章,有别于通过质子化-胺化得到氮-氢键插入的反应,我们尝试了硫叶立德的亲电氟化-胺化反应,试图对映选择性的同时生成碳-氟键和碳-氮键,但始终没能成功。

关键词： 烷氧自由基   光氧化还原催化   N-官能团化吡啶鎓盐   硫叶立德   2,3-二氢苯并呋喃  

摘要： 2,3-二氢苯并呋喃类化合物是许多天然产物和药物分子中常见的片段,合成化学家们也发展了许多不同的策略来构建二氢苯并呋喃骨架。这些策略中常见的是通过亲核或亲电途径从各种化合物前体或关键中间体转化而来。相较之下,涉及自由基参与的多组分反应来合成各种二氢苯并呋喃类化合物仍鲜有研究。近些年N-官能团化吡啶鎓盐作为一类自由基前体,被广泛运用于自由基参与的反应中。本文利用可见光驱动的邻羟基苯乙烯类化合物、N-烷氧基吡啶鎓盐和硫叶立德多组分环化反应,为2,3-二氢苯并呋喃类化合物的构建提供了一种新的方法。在本论文中,我们利用2-乙烯基苯酚,N-烷氧基吡啶盐和硫叶立德这三个组分,经过一系列的条件筛选,确定了反应的最优条件:在室温和7 W蓝色LEDs照射下,三氟乙醇（CF3CH2OH）作为溶剂、Ru（bpy）3Cl2·6H2O作为光催化剂、CuI作为Lewis酸、1,10-邻菲罗啉作为配体、DABCO作为碱,2-乙烯基苯酚,N-甲氧基吡啶四氟硼酸盐和硫叶立德当量比为1:6:3时,能以74%的核磁收率和69%的分离收率得到目标化合物。随后,我们考察了底物的兼容性,针对反应中的三组分,分别选取了一系列底物进行拓展,以31-69%的分离收率得到相应的目标产物。借助核磁共振氢谱、碳谱、氟谱、高分辨质谱等对所有目标化合物结构进行了表征,针对目标化合物的波谱性质,也进行了归属和指认。值得一提,我们还利用“流反应”装置,提升了该反应中部分反应效果不理想底物的转化率。此外,通过荧光淬灭实验、自由基捕获实验和EPR实验等一系列机理验证实验,对其反应机理进行了初步探究,并提出该反应可能经过反应途径。以上研究成果发表在《ChemCatChem》上。

关键词： 氟烷基硫叶立德试剂   硫叶立德   氢氟酸水溶液   脱氟偶联  

摘要： 氟烷基是一类重要的含氟官能团，广泛存在于农药、医药以及材料分子中，如何向分子中温和、高效地引入氟烷基是氟化学领域的一个研究热点。利用亲电氟烷基化试剂是一种将含氟官能团引入到有机分子中的重要手段。相较于其他研究较多的亲电氟甲基化试剂，如三氟甲基、二氟甲基、一氟甲基化试剂，亲电单氟烷基试剂发展仍然匮乏。本论文主要从亲电氟烷基试剂角度出发，发展了一系列亲电单氟烷基化硫叶立德试剂，并系统探究了该类试剂的反应性能。　　第一部分:我们从商业可得的硫醚原料出发，经过烷基化、氟化、卡宾插入三步反应合成了一系列单氟烷基硫叶立德试剂，并初步探究了其与亲核底物的反应性能，与苯酚、N-羟基三氮唑、磺酸等O-亲核底物发生直接的亲电氟烷基化反应，生成相应单氟烷基取代的醚、磺酸酯。该类试剂由于其高的亲电反应性，对水敏感，而置于手套箱中储存一年以上不发生分解。　　第二部分:基于上述单氟烷基硫叶立德试剂的高反应活性，我们考察了其与羧酸化合物的反应性，并进一步将其应用于含有羧酸残基的小肽、环肽药物分子后修饰中。该类试剂在温和的反应条件下可以实现对小肽、万古霉素环肽药物分子中羧酸残基的高效特异性单氟烷基化修饰，这为多肽残基修饰提供了新的策略。　　第三部分:氢氟酸水溶液作为廉价商业可得的氟化原料，由于高的水合能(439kJmol-1)极大地限制其作为亲核试剂的应用。我们研究发现使用氢氟酸水溶液作为氟源，在1，1，2，2-四氯乙烷中，70℃下10分钟内即能够实现对单氟烷基硫叶立德试剂的直接氟化，获得烷基二氟甲基产物。进一步研究发现其他硫叶立德化合物，如二氟苄基、二氟烷基、二级烷基、单氟环烷基硫叶立德化合物，也均可以与氢氟酸水溶液在25-70℃下，30分钟内完全转化，得到相应的氟化产物。这是首次报道直接使用商业可得HF水溶液作为氟源对硫叶立德类型化合物实现高效的亲核氟化反应。这也为利用18[F]HF水溶液来合成18F的各种探针分子打下了坚实的基础。　　机理探究表明HF水溶液与硫叶立德化合物混合后，质子与硫叶立德试剂的丙二酸酯部分相互作用，形成六元环硫鎓过渡态，硫鎓正离子与氟负离子形成紧密离子对，能够有效克服氟离子的水合能，增加其在有机溶剂中的溶解度，从而实现高效的亲核氟化。　　第四部分:我们从简单易得的偕二氟烯烃出发，在镍催化下实现其与芳基硼锂试剂的脱氟偶联，构建了一系列单一构型的单氟烯烃化合物。该反应中，以ZnBr2作为添加剂，能够与硼锂化合物作用生成某种形式芳基锌活性物种，在0℃下完成转金属，有效促进反应顺利进行。该反应可以兼容常见的官能团具有较好的普适性，可以实现规模合成单一构型单氟烯烃。

关键词： 硫叶立德   2-吡啶酮   7-氮杂吲哚   卡宾   N-H键插入反应  

摘要： 硫叶立德以金属卡宾的形式广泛用于参与构建各种碳碳原子和碳杂原子键。通常,与传统的卡宾前体相比,硫叶立德是一种耐高温、安全、且可以保存更长时间的化合物。因此,这些化合物已被用作各种卡宾转移反应中的重氮替代品,包括正式的X-H(X=N、O、S、B)键插入反应。N-烷基化的2-吡啶酮是天然产物和具有生物活性的药物的重要特征结构。由于2-吡啶酮分子与2-羟基吡啶处于平衡状态(互变异构),因此2-吡啶酮的直接烷基化仍然难以捉摸,容易生成N和O烷基化产物的混合物。因此,2-吡啶酮的高度化学选择性的N-烷基化仍然是一个巨大的挑战。鉴于重氮化合物可以很容易地进行X-H插入反应,以前已经研究了2-吡啶酮与重氮化合物的烷基化。然而,在铑或金催化下,O-烷基化被证明是主要的插入反应。最近,本文以2-氧吡啶为底物,通过新型O到N上酰基的迁移,开发了铑催化的N-烷基化吡啶酮的合成方法。受报告及本课题组对金属卡宾化学的兴趣的启发,本文的研究内容着重在以下两个方面:(1)2-吡啶酮与硫叶立德选择性N-H键插入反应。已经开发了钌催化高化学选择性的2-吡啶酮的N-烷基化反应,从而以良好的收率和优异的N-选择性提供了N-烷基化的2-吡啶酮衍生物。实现这种空前的N-H而不是O-H插入反应,关键是使用Cp Ru(PPh)Cl作为催化剂,使用硫叶立德作为烷基化试剂。(2)7-氮杂吲哚与硫叶立德择性N-H键插入反应。通过稍微改变反应条件(将温度降低),发现上述反应条件也适用于7-氮杂吲哚。发现可以得到93%的N7位烷基化产物,同时底物适应性良好。