光催化下二胺类化合物的绿色合成文献综述

 2022-08-17 09:25:37

光催化下二胺类化合物的绿色合成反应研究

摘要 :二胺类化合物在有机合成化学中具有非常重要的地位,且被广泛应用于生活的各个领域[1][2],其合成方法也在不断发展中。传统的二胺合成方法有:烯胺合成、Mannich反应、硝基酰胺的还原耦合反应等,这些反应都在一定程度上克服了底物适用范围不广、反应时长过长等存在于早期合成途径的问题,但其在反应条件上仍存在着不够简便,对环境不够友好等弊端。具有反应条件温和、环境友好、反应效率高的光催化反应随之进入人们的视野中,利用可见光催化实现二胺类化合物的合成,得到了许多有机化学家的关注和研究,光催化下二胺类化合物的合成途径从而得到了快速的发展。下面对二胺化合物的常见合成策略进行综述。

关键词:二胺类化合物 光催化

1.引言

二胺类化合物作为一种应用范围十分之广的重要化合物,常应用于生物医药、手性助剂和手性拆分等领域。二胺结构为多肽、天然产物和许多对药物发现具有重要意义的杂环小分子等提供了优越的结构。如青霉素和头孢菌素就是两种有着二胺结构的应用广泛的有效天然抗生素。随着二胺类化合物的应用范围不断扩大,其合成方法也越来越多[2],如何在温和条件下利用易得的原料获得高产率的二胺类化合物成为了人们新的研究方向。

2.非光催化合成二胺

2.1烯烃合成二胺

早在2003年,Kilian Muntilde;iz[3]等人报道了使用亚胺锇(viii)配合物的烯烃的第一次二胺化反应,在此次反应中他们将二氧化二碘(叔丁基咪多)锇和氧三碘(叔丁基咪多)锇置于四氢呋喃在零下15摄氏度环境中反应36个小时实现了不对称二胺化反应,得到了主要为外消旋体的产物,成功地进行了薄荷醇辅助介导的二胺化反应,非对映选择性比为94:6。在随后的研究中,他们发现以三氧化二氮锇为胺化剂可将以富马酸双薄荷酯辅助介导的二胺化反应所得产物的非对映选择性比由81:19提高至95:5。最终用锂铝氢化物(LAH)将锇化合物还原为二胺,收率为94%。(Scheme 2-1-1)此课题组还后续在2005年报道实现了对映选择性二胺化反应[4]。(Scheme 2-1-2)

Scheme 2-1-1:二氧化锇催化烯烃二胺化反应

Scheme 2-1-2:钛催化剂存在下的二胺化反应

同在2005年,Hans Rudolf Pfaendler 和 Alexander KIingl[5]报道了介绍一种有效而温和的三步转化法(氮碘化,NaN3取代和催化氢解),将末端烯烃1转化为相应的1,2-二胺5。此合成路径与早期的方法相比的优势在于,第一这三步操作避免了易处理的中间体,如氮丙啶。 另一个优势在于,邻位叠氮化物中间体3与H2的温和还原过程,促进了二胺45的后处理。且此合成路径原料更易得,具有更广的适用性。(Scheme 2-1-3)

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