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α-羰基酰胺类化合物因其独特的药物和生理活性,引起了有机化学家和药物化学家们的极大关注。目前,这类化合物的合成主要是通过α-羰基苯乙酰氯与胺反应以及通过金属氧化剂氧化苯乙酰胺类化合物得到的,但这些方法都存在一定的缺陷。由此,我们提出了一种新的合成方法:在碱性条件下,利用空气作为氧化剂,合成一系列的α-羰基苯乙酰胺类化合物。整个论文由三个研究部分组成:
在论文的第一部分,我们发展了一种能简单、方便、高效率地合成N,N-二取代-α-羰基苯乙酰胺类化合物的新方法。该方法在碳酸铯、四丁基溴化胺和空气的存在下,从简单的芳乙酰胺出发,合成了一系列的α-羰基酰胺类化合物,避免了传统方法中使用有毒试剂和苛刻的条件,并可以进行催化量反应。最佳氧化条件为:1.1当量的碳酸铯作碱、0.5当量的四丁基溴化铵作为添加剂、溶剂为DMF、反应温度为120℃。我们首先从苯乙酰氯和1,1-二溴-1-烯烃出发,分别与胺反应得到了一系列的反应原料-苯乙酰胺类化合物。我们在进行氧化反应研究时发现:当酰胺氮原子上有取代基时,随着取代基位阻的增大,反应的产率下降,副产物增多;苯环上含有不同取代基时,推电子基可以促进反应进行,而吸电子基阻碍反应发生。对于杂环类反应底物也得到了较好的反应结果。在此基础上,我们提出了该反应可能的机理。
在论文的第二部分,我们合成了一系列的N-单取代-α-羰基苯乙酰胺类化合物。最优反应条件为:3.0当量的碳酸铯作碱、1.5当量的四丁基硫酸氢铵作为添加剂、溶剂为二氧六环、反应温度为101℃。我们在研究中发现:当苯环上的取代基为推电子基时,反应产率较高;当取代基为吸电子基时,反应产率较低;而当原料化合物中有卤素或杂环取代时,反应产率较高。
在论文的第三部分,我们发展了一种简洁合成N-芳基取代的吲哚二酮类化合物的新方法。该方法能从邻溴苯乙酰胺出发,通过串联的α-氧化反应和碳-氮键偶联反应,一步完成了吲哚二酮类化合物的合成。最优反应条件为:以碘化亚铜为催化剂,1,10-菲咯啉作配体,醋酸钾作碱,四丁基溴化胺作为添加剂,溶剂为二氧六环,反应温度为101℃。我们在研究中发现,底物中的取代基对反应的影响较大。对反应的机理,我们作了初步研究。