论文总字数：20941字

摘 要

酰胺化合物和苯并恶唑结构广泛地存在于生物活性分子、药物以及有机功能材料中。因此，使用有效的方法去构建C-N/C-O成为了有机化学中重要的研究方向，包括铜催化一锅法C-N/C-O串联反应。

本论文主要研究了铜催化一锅法串联合成2-芳基恶唑衍生物的方法。该实验通过铜催化的C-N/C-O分子间与伯胺串联,以N-（2-氯-苯基)-2-卤代苯甲酰胺作为底物一锅法合成2-芳基恶唑衍生物。该芳基胺化提供清洁简便的反应条件，以碘化亚铜作为催化剂，容易获得的8-羟基喹啉作为配体，K₃PO₄作为碱液，DMF作为溶剂，可得到良好的收益率。

关键词：铜催化，偶联反应，2-芳基恶唑衍生物

Abstract

The structure of amide compounds and benzoxazole are widely present in biologically active molecules, pharmaceutical and organic functional materials. Therefore, building C-N/C-O in an effective way has become an important research direction of organic chemistry, including copper-catalyzed one-pot tandem C-N/C-O coupling reactions.

This paper mainly studied one-pot tandem synthesis of 2-aryl benzoxazole derivatives. N-(2-chloro-phenyl)-2-halo-benzamides as substrates were used for the one-pot synthesis of 2-aryl benzoxazole derivatives via copper-catalyzed intermolecular C-N/intramolecular C-O couplings with primary amines. This aryl amination offers clean reaction conditions and easy work-up in good yields by using CuI as catalyst, readily available 8-hydroxyquinoline as ligand, K₃PO₄ as base, DMF as solvent.

Key words: Copper-catalyzed, Coupling reaction, 2-aryl-oxazole derivative

目 录

摘要 1

Abstract 2

第一章 文献综述 4

1.1概述 4

1.2苯并恶唑的几种合成方法 4

第二章 铜催化合成2-芳基苯并恶唑 8

2.1实验材料 8

2.1.1实验试剂 8

2.1.2实验仪器 9

2.2实验方法 9

2.2实验条件的筛选 10

2.2.1碱的筛选 10

2.2.2铜催化剂的筛选 11

2.2.3配体的筛选 11

2.2.4溶剂的筛选 13

2.2.5温度的筛选 13

2.4拓展反应底物 14

2.5结构表征 16

第三章 总结 21

参考文献 22

致 谢 24

第一章 文献综述

1.1概述

许多具有药用价值的天然产物存在于动植物中，如双苯并恶唑天然产物UK-1^[1]，二价阳离子载体A23187^[2]。苯并恶唑类化合物是一类重要的杂环化合物，在制药领域中有着广泛的应用前景。该类化合物具有显著的抗肿瘤^[3]、抗炎^[4]、抗HIV^[5]、抗菌杀菌^[6]以及褪黑素受体拮抗剂^[7]等活性(如图1.1)。

图1.1 某些生物活性恶唑衍生物

苯并恶唑类衍生物不仅在生物、医药等方面具有广泛的应用，而且在光学材料^[8]、高性能复合材料^[9]等诸多领域显现出独特的性能，因此开展这类化合物合成方法的研究具有非常重要的意义。

1.2苯并恶唑的几种合成方法

对于苯并恶唑，经典的合成方法有以下几种：邻氨基苯酚与羧酸或其衍生物在强酸作用下环合脱氢生成产物；由邻氨基苯酚与醛类反应生成的席夫碱再经过氧化或光化学等方法环合；在酸催化的条件下酮肟化合物通过Beekmann重排反应生成产物。

1.邻氨基苯酚与羧酸或其衍生物在强酸作用下环合脱氢生成产物

Shoar等^[10]通过使用催化量的MCM--41成功代替强酸，以苯甲酰氯与邻氨基苯酚为原料，无溶剂加热合成了相应的2-苯基苯并恶唑，收率90％ 以上(图1.2.1)。

图1.2.1

该催化剂具有收率较高、反应时间短、无需反应溶剂等优点，然而由于难以完全去除表面活性剂分子，而且孔壁内部的silicate交联程度低，过多的表面羟基导致憎水性差，水热稳定性差，造成其在工业化应用方面可能较难。

2.席夫碱经过氧化环合生成产物

1991年Huh等^[11]通过以邻氨基苯酚和醇类化合物为原料，钌类化合物为催化剂，最终得到相应产物，收率85％以上。2004年Wilfred等^[12]发表以二氧化锰为氧化剂的类似报道(图1.2.2)。

图1.2.2

3.酮肟化合物通过Beckmann重排反应生成2-取代苯并恶唑

Loupy等^[13]将微波方法引入到苯并嗯唑类化合物的合成中。该文报道考察了一系列催化剂，发现在以氯化锌(ZnC1₂)为催化剂，反应温度为140℃，反应时间20 min，无溶剂的条件下的反应效果最佳(以邻羟基苯乙酮肟为例，收率为86％)。但反应过程中，仍会有少量的酰胺类化学物质存在(图1.2.3)。

图1.2.3

4．苯并恶唑环直接偶联生成2-取代苯并恶唑

Roger等^[14]研究了以卤代苯化合物和杂环化合物为原料，二茂铁磷化物为配体，Pa催化的C-H活化反应。作者尝试以溴代苯与噻吩、恶唑等杂环化合物尝试反应，同时对配体进行考察，发现[Pd(η³-C₃H₅)C1]₂-3作为催化体系时，收率最高可达96％ 。然而以杂环替代苯环时，反应效果一般，收率44％一50％(图1.2.4)。

图1.2.4

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