圖式1? 不同條件下N-(8-喹啉基)苯甲酰胺由Cu(Ⅱ)調控的C—H鍵活化反應 圖式1.? Cu(Ⅱ)-mediated C—H activation of N-(8-quinoli-nyl)benzamide under different conditions. ????? 2013年, 美國Stahl課題組[17]研究了在不同條件下N-(8-喹啉基)-苯甲酰胺由二價銅調控的C—H鍵氧化反應(Scheme 1). N-(8-喹啉基)苯甲酰胺在二價銅催化下, 不同反應條件時有著不同的反應產物.在堿性反應條件下, 苯甲酰胺基可直接發生C—H鍵的甲氧基化反應; 在乙酸存在的酸性反應條件下, 8-氨基喹啉可遠程導向C(5) 位氯化反應.
圖式1? 不同條件下N-(8-喹啉基)苯甲酰胺由Cu(Ⅱ)調控的C—H鍵活化反應 圖式1.? Cu(Ⅱ)-mediated C—H activation of N-(8-quinoli-nyl)benzamide under different conditions.
?????? 8-氨基喹啉C(5) 位氯化反應以氯化亞銅為催化劑, 氯化鋰為添加劑, 在氧氣氛圍下, 能以較高的區域選擇性生成5位氯化的產物.作者采用8-氨基喹啉作為一種二齒配體與氯化亞銅絡合, 這是反應具有高度區域選擇性的重要原因.同時, 通過一系列控制實驗與詳細的密度泛函理論(DFT)計算, 他們認為反應遵循單電子轉移機理(SET), 這為后續喹啉5位的其它官能團化的研究奠定了基礎.
????? 2015年, Xie課題組[18]報道了銅媒介的喹啉5位的單氯化反應及鈀催化的5, 7-雙氯化反應.單氯化反應以化學計量的氯化銅為氯源, 醋酸銅為堿性添加劑, 區域選擇性較好, 對各類官能團有著良好的兼容性.在銅催化的以氯化銅為氯源的5位單氯化反應中, 作者通過研究發現, 該反應對于喹啉環上的電子云密度較為敏感.比如, 在喹啉環2位上連有吸電子基團時, 相對于連有給電子基團的產率要低(Eq. 1).鈀也能催化喹啉5位的單氯化反應, 以氯化鈀作為催化劑, 以N-氯代丁二酰亞胺(NCS)為氯源(Eq. 2).當提高NCS的用量至2.4 equiv.時, 即可得到5, 7-雙氯化產物(Eq. 3), 以32%至95%的產率得到了多種喹啉環的二氯化產物.并且, 當喹啉5位被封住時, 反應的位點變為7位.根據底物類型的不同, 作者將單氯化及雙氯化的反應總結如Scheme 2所示.對于反應的機理, 作者也進行了較為詳細的研究, 作者認為銅媒介單氯化及鈀催化單/雙氯化反應均遵循單電子轉移機理(SET).
圖式2? 8-氨基喹啉5(7) 位氯化反應 圖式2.? 5(7)-Chlorination on 8-aminoquinolines
???? 2016年, Zhou, Shen和Zhang課題組[19]報道了以醋酸銅作催化劑、醋酸碘苯作氧化劑、鹵化鈉作為鹵源的的喹啉環C(5) 位的鹵化反應.通過改變氧化劑醋酸碘苯和鹵源的用量, 可得到5位單取代的(Eq. 4) 或者5, 7雙溴化的(Eq. 5) 產物.作者通過一系列的控制實驗證明了單電子轉移機理(SET)在鹵化反應中起到了決定性作用.
1.1.2?? 金屬既作催化劑又作鹵源的5位鹵化反應
Huang課題組[20]報道了以二價鹵化銅鹽(CuX2)作催化劑兼鹵源, 醋酸碘苯氧化的喹啉5位的鹵化反應(Eq. 6). Sarma課題組[21]也發展了二價鹵化銅鹽兼作催化劑和鹵源的喹啉5位的溴化和氯化反應, 產率70%至98%(Eq. 7).
Li課題組[22]報道了N-氟代雙苯磺酰胺(NFSI)氧化的一價鹵化亞銅鹽(CuX)兼作催化劑和鹵源的氨基喹啉5位的鹵化反應(Eq. 8). Xu和Zhu課題組[23]也獨立報道了類似的鹵化體系(Eq. 9).
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 化學慧定制合成事業部摘錄
