本课题探究了基于碱催化的双C-H键直接氧化交叉偶联合成吡嗪衍生物的反应,研究获得主要结果如下所述:1、基于C-H键活化的优越性与实用性,设计了高区域选择性生成1,3-唑类取代吡嗪类化合物的新方法(Scheme 1)。该方法采用一锅煮的操作,以经济易得的吡嗪氮氧化合物和1,3-唑类化合物为底物,碱为催化剂,在空气中直接发生偶联反应,一步即可制备1,3-唑类取代吡嗪衍生物。其中,进行反应的最优化条件为:吡嗪氮氧底物与唑类物质的摩尔比为1:2,2.5 equiv.的叔丁醇锂碱催化剂,1.0 equiv.的四丁基溴化铵添加剂,2 m L的二甲苯溶剂,160℃下在空气中反应24 h。而且,该反应具有良好的底物普适性,能够以高达67%的收率得到11种1,3-唑类取代的吡嗪衍生物,且初步确定其中10种为新型吡嗪类化合物。2、根据之前已有的相关参考文献和本实验的研究结果分析,提出了一个可能存在的试验反应机理,推测过程如下图所示。3、选取化合物3a和3d为代表,采用TG-DTG联用技术对产物进行初步的热行为分析。结果表明:化合物3a的主要失重范围是150-300℃,在237℃时,失重率最大,全程失重达94.9%;化合物3d的主要失重范围在200-350℃,在312℃时,失重率最大,全程失重达97.8%。因此,热重分析可以说明化合物3a和3d在室温下具有良好的热稳定性,为其在以后的应用研究中提供了有效的理论依据。