【摘 要】
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腈在天然产品,药物和农用化学品中是一种普遍存在的结构单元。在有机合成过程中,氰基是一种很重要的官能团前体,可以转化为其它有用官能团,如:胺、酰胺、醛、脒、酮、羧酸。因此,研究氰基官能团的引入方法具有重要意义,文献已经报道了通过采用不同的氰基来源将氰基引入有机化合物的方法。在已有的报道中,脂肪族腈类化合物主要是通过不饱和烃与HCN或金属氰化物发生氰化反应的方式制备,但是这些反应通常需要使用昂贵的Ni
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腈在天然产品,药物和农用化学品中是一种普遍存在的结构单元。在有机合成过程中,氰基是一种很重要的官能团前体,可以转化为其它有用官能团,如:胺、酰胺、醛、脒、酮、羧酸。因此,研究氰基官能团的引入方法具有重要意义,文献已经报道了通过采用不同的氰基来源将氰基引入有机化合物的方法。在已有的报道中,脂肪族腈类化合物主要是通过不饱和烃与HCN或金属氰化物发生氰化反应的方式制备,但是这些反应通常需要使用昂贵的Ni(0)催化剂,同时Ni(0)催化剂对空气和水比较敏感难以稳定存在,而且过量的HCN和金属氰化物具有极高的毒性,对环境带来了严重的污染,这限制了其在合成复杂有机化合物中的应用。为了解决这些问题,发展温和的绿色氰基源合成腈类化合物的方法具有重要意义。本论文的研究内容分为两部分:第一部分研究,我们报道了在过渡金属Ni(II)的催化下,甲酰胺作为还原剂、溶剂,脱水生成“CN”单元的一种新型绿色氰源,实现了烯烃的氢氰化反应。该方法的氰源来自安全且容易获得的甲酰胺,反应具有优异的区域选择性,广泛的底物范围。使用廉价且稳定的镍盐作为预催化剂,缓慢生成的“CN”避免了催化剂配位饱和从而失活的问题以及方便的实验操作,使得在实验室合成腈类化合物时,这种氰化反应具有较大的吸引力。第二部分研究,我们报道了以甲酰胺为新型绿色氰源,在过渡金属Pd(II)催化条件下,实现了吲哚的C3-H键氰化反应。该方案与烯烃的氰化反应不同的是:反应为氧化体系,以当量的Cu Br2作为氧化剂,实现了吲哚的氰化反应。该方法避免了剧毒金属氰化物的使用,而且原料简单易得,条件简单,具有较高的应用研究价值。我们新颖的氰化方案具有以下特征:(1)温和条件下将吲哚化合物直接氰化;(2)适用于含有不同取代基的吲哚类化合物,这对于氰化产物的进一步转化是有利的。该方法为3-氰基吲哚化合物的制备提供了一种新方案。
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