硒催化2-氨基苄醇氧化羰基化合成1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮（英文）

1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮作为一种重要的母体骨架广泛存在于生物活性化合物中.此外,在有机合成中它可作为经受热脱羧生成氮杂-邻二亚甲基苯的有效工具.文献报道的合成1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮的方法有:2-氨基苄醇与光气或其替代物反应,钯或硫催化的2-氨基苄醇与CO的羰基化反应,钯或硒催化的2-硝基苄醇与CO的羰基化反应,钯催化的2-叠氮基苄醇直接羰基化反应或2-叠氮基苄醇的氮杂-维悌希(aza-Wittig)/杂累积多烯调节的环合反应,苯并呋喃酮的胺解-霍夫曼重排反应,硼氢化锂还原1,2-二氢-3,1-苯并噁嗪-2,4-二酮,以及2-羟甲基苯基氨基甲酸酯的分子内亲核取代反应.上述合成方法存在原料毒性高或成本高且来源不便、原子经济性低、有腐蚀性废物或CO_2排放、CO利用率低、催化剂昂贵且难以循环使用、反应步骤较多等缺陷,因此发展绿色、高效、经济的合成新途径具有重要意义.本文采用廉价易得的非金属硒作催化剂,用CO作羰基化试剂,O_2作氧化剂,通过硒催化2-氨基苄醇的氧化羰基化反应直接合成了目标产物1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮.通过考察反应时间、反应温度、催化剂硒的用量、助催化剂种类及用量、CO和O_2的比例及溶剂种类等影响因素,得到了优化的反应条件,目标产物收率最高可达87%.实验证实,该Se/CO催化体系具有相转移催化功能.反应前硒以粉末形式存在于反应体系中,为多相体系;反应开始后,硒粉参与羰基化反应形成可溶活性化合物,从而成为均相体系;反应完成后硒粉经氧化可重新从反应介质中沉淀析出,又变为多相体系.因此,该体系既实现了高效的均相催化反应,又便于催化剂分离回收,且回收的硒可重复使用,其催化活性基本保持不变.结合相关文献,我们提出了该反应的机理:在助催化剂三乙胺存在下,硒首先与CO反应原位生成羰基硒,然后羰基硒先后接受2-氨基苄醇中氨基和羟基的亲核进攻生成目标产物,同时释放出硒化氢,硒化氢再被O_2氧化为硒,从而进入下一轮催化循环反应.总之,我们成功开发出一条绿色、高效、经济的1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪-2-酮合成新途径.用廉价易得且能循环使用的硒替代贵金属钯作催化剂,用CO替代剧毒光气或其衍生物作羰基化试剂,O_2作氧化剂,硒催化的2-氨基苄醇氧化羰基化反应可顺利进行,以87%的良好收率得到目标产物,具有成本低、原子经济性高、CO利用率高、步骤简短、无腐蚀性废物或温室气体CO_2排放、无光气使用及环境相对友好等优点.     

硒催化羰基化合成苯并噻唑-2-氨基甲酸酯

以非金属Se为催化剂,以CO替代剧毒光气及其复杂衍生物作羰基化试剂,以O2为氧化剂,经2-氨基苯并噻唑与醇发生"一锅法"的硒催化氧化羰基化反应,开辟了一条经济、绿色、简便、高效的合成苯并噻唑-2-氨基甲酸酯类化合物的新途径.研究了反应温度、压力、醇的用量及碱的种类等因素对生成苯并噻唑-2-氨基甲酸酯的影响,获得了实施该...     

硒催化羰基化合成1,3,4-噻二唑-2-氨基甲酸酯

以非金属硒作为催化剂,以CO替代剧毒光气作为羰基化试剂,以O₂作为氧化剂,通过2-氨基-1,3,4-噻二唑与醇以"一锅法"方式发生硒催化氧化羰基化反应,提出了一种成本低、原子经济性高、合成路线简短及环境相对友好的合成1,3,4-噻二唑-2-氨基甲酸酯类化合物的新方法.研究了反应温度、醇的用量、压力及碱的种类等对合成1,3,4-噻二唑-2-氨基甲酸酯的影响,在优化反应条件下,2-氨基-1,3,4-噻二唑可与一系列醇顺利发生羰基化反应,以45%~90%的收率得到1,3,4-噻二唑-2-氨基甲酸酯类化合物.     

3-氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂-2-酮的合成

以3-溴-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂-2-酮为起始原料,与苄胺反应制得3-苄氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂-2-酮(2);2经5%Pd/C催化加氢合成了3-氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂-2-酮(3),总收率90%。最佳氢化反应条件为:以无水乙醇为溶剂,5%Pd/C用量为总用量的10%,于100℃/2.5 MPa条件下反应10 h,3的收率95.5%,纯度99.7%。5%Pd/C可套用7次,收率稳定在95%左右。     

3-氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂革-2-酮的合成

以3-溴-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂--2-酮为起始原料,与苄胺反应制得3-苄氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂(堇)-2-酮(2);2经5％ Pd/C催化加氢合成了3-氨基-1,3,4,5-四氢-2H-1-苯并氮杂——革)-2-酮(3),总收率90％.最佳氢化反应条件为:以无水乙醇为溶剂,5％ Pd/C用量为总用量的10％,于100℃/2.5 MPa条件下反应10 h,3的收率95.5％,纯度99.7％.5％ Pd/C可套用7次,收率稳定在95％左右.     

钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸（英文）

作为一类重要的含氮杂环化合物, 3-氨基-2-二氢喹啉酮结构存在于一些药物和生物活性分子中.目前还没有手性催化的方法直接合成无保护基的此类结构.在过渡金属的催化作用下,乙烯基苯并噁嗪酮脱除一分子二氧化碳,生成的两性离子中间体可以参与多种反应合成含氮杂环化合物.我们设想乙烯基苯并噁嗪酮和2-氨基丙二酸酯直接发生不对称烯丙基化反应/去对称化反应,则可直接实现无保护基2-喹啉酮骨架环状氨基酸的手性合成.然而2-氨基丙二酸酯作为亲核试剂时,如何实现碳选择性进攻而不是固有的氮选择性进攻将成为此反应中一个重要挑战.本文通过钯催化的不对称烯丙基化/去对称化反应合成具有2-喹啉酮骨架的环状氨基酸.采用手性膦配体与钯作为催化剂,成功实现了乙烯基苯并噁嗪酮与2-氨基丙二酸酯的不对称α-烯丙基取代反应.随后无需提纯,烯丙基取代产物直接在三氟乙酸的作用下,发生分子内的去对称化内酰胺化反应,最终生成具有无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸产物.该催化方法反应条件温和,催化体系简单高效(钯催化剂负载量可降低至1 mol%,非对映选择性可高达15/1,对映选择性高达96%ee),并且具有良好的官能团兼容性.经盐酸处理...     

2-酯基-1,5-苯并氧氮杂的合成及反应副产物的研究

以取代苯、丁烯二酸酐、邻氨基(对氯邻氨基)苯酚为原料,合成了一系列2-酯基-1,5-苯并氧氮杂衍生物,其结构通过IR,1H NMR,MS(HRMS)及元素分析进行表征.同时,确定了一个主要副产物2-苯甲酰甲基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮(6h’)的结构,提出了其可能的生成机理.研究还表明,中间体4-芳基-4-氧代-2-丁烯酸酯(4)在对甲基苯磺酸为催化剂、DMF作溶剂、回流温度下反应时主要生成目标产物2-酯基-1,5-苯并氧氮杂6,而在冰醋酸为催化剂、甲醇作溶剂、回流温度下反应时则主要生成副产物6h’.     

三氟化硼乙醚催化合成1-(氨基甲酰基甲基)-2-烃基-3,1-苯并噁嗪类化合物

研究了三氟化硼乙醚(BF₃·OEt₂)催化2-(N-取代氨基甲酰基甲基氨基)苯甲醇与醛的反应,发展了合成取代3,1-苯并噁嗪类化合物的方法,通过该方法合成了一系列新型结构的1-(氨基甲酰基甲基)-2-烃基-3,1-苯并噁嗪类化合物。 对于这类反应BF₃·OEt₂比三甲基氯硅烷(TMSCl)和四氯化锡(SnCl₄)的普适性更广,它能有效催化这类反应,而后二者却不能。 探讨了TMSCl和SnCl₄不能催化2-(N-取代氨基甲酰甲基氨基)苯甲醇与醛反应的原因。     

“一锅法”合成2-氨基-N,3-二甲基-5-卤代苯甲酰胺

报道了从3-甲基-2-氨基苯甲酸出发一锅三步合成2-氨基-N,3-二甲基-5-卤代苯甲酰胺的方法.3-甲基-2-氨基苯甲酸(1)与固体光气反应生成中间体8-甲基-2H-3,1-苯并噁嗪-2,4(1H)-二酮(2),化合物2与甲胺水溶液发生胺解反应生成2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺(3),3再与氯代丁二酰亚胺(NCS)、溴代丁二酰亚胺(NBS)或碘代丁二酰亚胺(NIS)发生芳香亲电取代反应生成目标产物2-氨基-N,3-二甲基-5-卤代苯甲酰胺(4～6).整个反应过程不需分离中间产品,最终产物经减压浓缩除去有机溶剂后,直接从水中析出针状晶体,总收率达到87%～94%,较文献报道的分步法收率提高30%以上.该方法工艺操作简单、反应条件温和、反应时间短、收率高,是一条环境友好的绿色合成路线.     

2-硒代咪唑类化合物催化CO与胺的羰基化反应

首次研究了2-硒代咪唑类化合物催化的一氧化碳对胺的羰基化生成对称脲或噁唑啉-2-酮的反应,目标产物收率中等到良好.与传统的单质硒催化的羰基化反应相比,新催化体系有效避免了有恶臭气味的含硒化合物的产生.     

Ultrasound‐Promoted Catalyst‐Free Synthesis of 2,2′‐(1,4‐Phenylene)bis[1‐acetyl‐1,2‐dihydro‐4H‐3,1‐benzoxazin‐4‐one] Derivatives

A convenient approach to 2,2′‐(1,4‐phenylene)bis[1‐acetyl‐1,2‐dihydro‐4H‐3,1‐benzoxazin‐4‐one] derivatives 4 was explored employing the one‐pot condensation of anthranilic acids (=2‐aminobenzoic acids) 1 with terephthalaldehyde (=benzene‐1,4‐dicarboxaldehyde; 2 ) under ultrasound‐irradiation conditions (Scheme 1). The reactions proceeded smoothly in the presence of excess Ac₂O in the absence of any other catalyst and solvent to afford the respective products in high yields.     

One‐Pot Synthesis of 1,4‐Dihydro‐2‐thioxo‐2H‐3,1‐benzoxazine‐4‐acetic Acid Derivatives by the Reaction of 2‐Isothiocyanatophenyl Ketones with Lithium Enolates of Acetates and Tertiary Acetamides

The one‐pot synthesis of 4‐aryl‐1,4‐dihydro‐2‐thioxo‐2H‐3,1‐benzoxazine‐4‐acetic acid derivatives 2 was achieved in good yields by the reaction of aryl(2‐isothiocyanatophenyl)methanones 1 with lithium enolates of acetates and tertiary acetamides. (2E)‐1‐(2‐Isothiocyanatophenyl)‐3‐phenylprop‐2‐en‐1‐one ( 3 ) gave 1,4‐dihydro‐4‐[(1E)‐2‐phenylethenyl]‐2‐thioxo‐2H‐3,1‐benzoxazine‐4‐acetic acid derivatives 4 in good yields as well.     

One ‐ pot synthesis of novel sulfur and selenium heterocycles by directed ortho‐lithiation

A procedure for the synthesis of benzo[e][1,3]thiazine‐2,4‐diones from benzamides by directed lithiation and sequential treatment with sulfur and phosgene is reported. Use of thiophosgene afforded 2‐thioxo‐2,3‐dihydro‐benzo[e][1,3] thiazin‐4‐ones. Application of this methodology to benzenesulfonamides afforded the previously unknown 1,1‐dioxo‐1,2‐dihydro‐1,4‐dithia‐2‐aza‐naphthalen‐3‐one ring system with phosgene and the 1,2‐dioxo‐2‐phenyl‐2,3‐dihydrobenzo[e][1,4,2]dithiazine‐3‐one ring system with thiophosgene. Use of selenium in place of sulfur afforded the novel analogous selenium heterocycles, however in the case of benzamides the use of selenium and phosgene afforded benzo[d]isoselenazol‐3‐ones unexpectedly.     

An efficient and facile ultrasonic‐accelerated one‐pot synthesis of N‐acetyl‐2‐aryl‐1, 2‐dihydro‐(4H)‐3,1‐benzoxazin‐4‐ones

An application of ultrasonic irradiation in the one‐pot synthesis of N‐acetyl‐2‐aryl‐1,2‐dihydro‐(4H)‐3,1‐benzoxazin‐4‐ones from the condensation reaction between aromatic aldehydes and anthranilic acid in the presence of excess amount of acetic anhydride has been explored. The reactions proceed smoothly under mild and solvent‐free conditions at room temperature in the absence of any catalyst to afford the products in good to excellent yields. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Heteroatom Chem 22:106–113, 2011; View this article online at wileyonlinelibrary.com . DOI 10.1002/hc.20663     

硒催化反应最新研究进展

价廉易得的非金属硒作催化剂不但具有良好的催化活化CO的性能及反应过程相转移催化特性, 而且能循环使用. 用Se/CO催化体系替代贵金属催化羰基化法及剧毒的光气法进行羰基化反应及用Se/CO/H2O催化体系进行高选择性的还原反应, 具有反应条件温和、原子经济性高、成本低、环境友好、路线简短、后处理方便等优点, 因而引起人们的广泛关注. 概述了近几年来硒催化羰基化反应和硒催化选择性还原反应的最新研究进展, 并对硒催化反应的发展趋势进行了展望.     

硒催化羰基化合成敌草隆

报道了一种简易、绿色的合成敌草隆的新方法。以3,4-二氯硝基苯和二甲胺盐酸盐为起始原料,以CO替代剧毒的光气作羰基化试剂,经硒催化的"一锅煮"的氧化还原羰基化反应来直接合成出目标产物。通过考察反应时间、温度、溶剂和碱的种类、CO压力以及物料比等因素,获得了优化的反应条件。在优化条件下,能以70%的产率得到目标产物,从而为除草剂敌草隆的合成开辟出一条路线简短、操作简单、成本低、原子经济性高、环境友好的新途径。并在文末提出了可能的反应机理。     

硒催化羰基化合成氯苯胺灵

本文报道了一种绿色且简易的合成氯苯胺灵的方法。以廉价易得且能循环使用的非金属硒作催化剂,以一氧化碳替代剧毒光气作羰基化试剂,通过异丙醇和间氯硝基苯经"一锅法"硒催化氧化还原羰基化反应直接合成氯苯胺灵。催化剂硒的反应过程相转移催化作用使其可回收循环使用。并提出了可能的反应机理。     

Attempted synthesis of ethyl 3,4‐dihydro‐2H‐1,4‐benzoxazine‐3‐carboxylate and 3‐acetate derivatives

Ethyl 3,4‐dihydro‐2H‐1,4‐benzoxazine‐3‐carboxylate derivatives 2 were obtained and isolated in low yields from the condensation of 2‐aminophenol and ethyl 2,3‐dibromopropanoate. They can be obtained by hydrogenation of ethyl 2H‐1,4‐benzoxazine‐3‐carboxylate in satisfactory yield. Using 2‐iminophenol did not direct the condensation with ethyl 2,3‐dibromopropanoate towards 2 but was fruitfull for the preparation of ethyl 2‐(4‐benzyl‐3,4‐dihydro‐2H‐1,4‐benzoxazin‐3‐yl)acetate from ethyl bromocrotonate.