基于质子耦合电子转移策略的氧氢键活化反应研究

苯酞类化合物是一类具有抑菌、杀虫、抗肿瘤、抗病毒https://www.selleck.cn/products/Gemcitabine-Hydrochloride(Gemzar).html、镇痛、解热及抗炎等生物活Biomechanics Level of evidence性的分子,在护肾、保肝、降压和加强免疫系统等方面具有显著疗效。特别是已经在临床有所应用的几类苯酞类化合物,如黄连碱、丁苯酞等,这些化合物在治疗脑血管疾病、血栓等方面发挥着重要作用。因此,随着苯酞类化合物需求的不断增多,加上从植物中所提取的苯酞类天然产物极其有限,因此化学合成成为了获得该类型化合物最有效的手段。可见光是一种可再生的绿色资源,具有环境友好、使用简单且廉价易得的优点。随着能源短缺问题的日益凸显,人们对低碳环保和绿色生活的追求也越来越高,开发利用可再生能源势在必行。化学工作者们逐渐开始注重发展绿色温和的有机合成方法,而可见光催化成为其中一种重要的合成手段,因为其相selleck合成比于传统的加热反应,可见光催化反应具有节能环保以及操作简单的优点。光催化质子耦合电子转移(PECT)过程是一种可以在单电子转移的同时伴随着质子的同步转移,该过程广泛存在于自然界中的氧化还原反应(如光合作用、呼吸作用等)。在该过程中,可以在不改变反应底物氧化还原电位的基础上,通过加入适当的路易斯碱来调节反应体系的pK_a,从而实现化学键的选择性活化反应,且该过程特别适用于含有O-H以及N-H结构单元的反应底物。结合本课题组已有的研究经验,尝试采用光催化质子耦合电子转移的方式,发展出新型的有机合成反应。经过了系统的反应条件探索,本论文成功开发出一种通过可见光催化实现邻甲基芳香醇C(sp~3)-H的氧化内酯化反应。在该反应中,以氧气作为最终氧化剂,在四丁基溴化铵、磷酸氢二钠以及孟加拉玫瑰红的协同作用下,羟基基团可以通过PCET的过程首先生成烷氧自由基中间体,随后再发生1,5-氢迁移、缩醛化以及氧化反应,最终生成苯酞类产物。本论文发现该方法不仅适用于制备简单的苯酞类化合物,对于连有复杂天然产物片段的苯酞类化合物也能方便地获得,表明该方法具有很好的底物适用性。另外,以该方法为关键反应可以方便地完成3-Oxo citalopram类似物的合成,进一步证明了该合成方法具有较高的应用价值。