铜催化涉及芳环和炔烃的Imino-Diels-Alder反应研究

Diels-Alder反应，由于其具有高选择性和原子经济性的特点，已被广泛应用于合成含有六元环状结构的天然产物和药物分子。本申请项目拟研究铜催化的涉及芳环和炔烃的Imino-Diels-Alder反应，开发一步法合成多环稠合的喹啉衍生物的新方法。该方法以连有炔丙氧基（硫基、氨基）等的芳香醛和芳胺为原料，在反应体系内生成亚胺中间体后，再发生铜催化分子内的Imino-Diels-Alder反应，具有如下特点：铜催化剂廉价易得、反应条件温和、反应选择性高、反应底物范围广泛。通过该申请项目的实施，进一步揭示铜催化剂的催化反应规律，拓展其在选择性分子转换反应中的应用。

Diels-Alder反应是形成碳-碳键、构建六元环结构的重要反应。尤其含杂原子的Diels-Alder反应，在生物、医药、有机合成领域都有重要应用。Imino-Diels-Alder反应已经被广泛应用于天然产物全合成、聚合物的制备等领域，并已有多种Imino-Diels-Alder反应成功应用于工业化生产。因此，开发简便温和条件下的Imino-Diels-Alder反应一直是研究的热点之一。. 本项目开发了新型含杂原子的Diels-Alder反应，即铜催化Imino-Diels-Alder反应。2-炔丙氧基苯甲醛及其衍生物与芳胺的缩合反应产物亚胺，在氧化亚铜的催化下可发生分子内的Imino-Diels-Alder反应。众所周知，7-氯（溴）-6H-苯并吡喃[4,3-b]喹啉及其衍生物通常需要多步反应才能制得；另外，7-位氯（溴）原子的引入也是研究的难题之一。在当前的反应条件下，应用2,3,5,6-四氯对苯醌为氯源，可一步生成7-氯-6H-苯并吡喃[4,3-b]喹啉。研究结果表明，氧化亚铜能够有效的催化该反应进行；向反应体系中加入金属盐，可以有效促进反应的进行；该反应具有很好的官能团兼容性。通过该申请项目的实施，进一步揭示了铜催化剂的催化反应规律，拓展了其在选择性分子转换反应中的应用。