Luận án Nghiên cứu xác chất xúc tác cho phản ứng ghép nối C-N để tổng hợp các hợp chất dị vòng pyridoimidazoindole, carbazole và carboline

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CÁC CHẤT XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG GHÉP NỐI C-N ĐỂ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT DỊ VÒNG PYRIDOIMIDAZOINDOLE, CARBAZOLE VÀ CARBOLINE

Ngành:

HÓA HỮU CƠ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Các phân tử dị vòng thơm có vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, nông nghiệp và công nghệ, đặc biệt là các hợp chất có cấu trúc dị vòng liên hợp giáp cạnh trong bán dẫn hữu cơ và y sinh. Luận án này tập trung vào nghiên cứu và tổng hợp các hợp chất dị vòng như imidazopyridine (đặc biệt là imidazo[1,2-a]pyridin), carbazole và carboline. Các hợp chất này sở hữu nhiều hoạt tính sinh học lý thú như kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, kháng u, chống oxy hóa, chống sốt rét, và được ứng dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ.

Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu tổng hợp một số hệ xúc tác trên cơ sở Paladi (Pd) và Đồng (Cu) sử dụng các ligan hữu cơ khác nhau để tổng hợp các hợp chất dị vòng chứa dị tố nitơ thông qua phản ứng ghép cặp C-N.

Nghiên cứu đã đạt được các kết quả đáng kể:

• Phát triển hệ xúc tác Pd2(dba)3/CuI kết hợp phối tử XantPhos và bazơ NaOtBu để tổng hợp 09 dẫn xuất 5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole (PIDI) 167a-i với hiệu suất 61-76%.
• Nghiên cứu hệ xúc tác Pd2(dba)3/CuI và phối tử XantPhos để tổng hợp 06 dẫn xuất 8-methyl-5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole 169a-f từ 2-(2-bromophenyl)-3-iodo-6-methylimidazo[1,2-a]pyridine và các amine, đạt hiệu suất 52-83%.
• Đề xuất hệ xúc tác CuCl và CuI với L-proline và bazơ để tổng hợp 17 dẫn xuất carbazole 171a-r thông qua phản ứng N-aryl hóa hai lần giữa 2,2'-dibromodiphenyl và các amine bậc một, cũng như 17 dẫn xuất δ-carboline 177a-s từ 3-bromo-2-(2-bromophenyl)pyridine và các amine bậc một, với hiệu suất 40-95%.
• Phát triển hệ xúc tác Pd2(dba)3 và phối tử Dppf để tổng hợp 10 dẫn xuất β-carboline 175a-j từ 3-bromo-4-(2-bromophenyl)pyridine và amine bậc một, đạt hiệu suất 62-95%.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc lần đầu tiên phát triển các xúc tác đồng (CuCl, CuI) và L-proline cho phản ứng ghép cặp C-N hai lần để tổng hợp các dẫn xuất carbazole từ nguyên liệu dễ kiếm, có phạm vi ứng dụng rộng rãi cho cả amine thơm và aliphatic mà không cần kim loại quý hiếm. Luận án cũng phát triển phương pháp tổng hợp hợp chất hữu cơ PIDI bằng quá trình domino ghép C-N sử dụng xúc tác Pd và Cu, tránh chất isocyanide độc hại, tạo ra nhiều dẫn xuất với hiệu suất cao.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
  • 3. Nội dung nghiên cứu của luận án

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

• CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

• Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Tổng hợp hệ dị vòng 5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole và 8-methyl-5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole
    • 3.1.1. Tổng hợp 5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole
    • 3.1.2. Tổng hợp 8-methyl-5-aryl-5H-pyrido[2',1':2,3]imidazo[4,5-b]indole
  • 3.2. Tổng hợp các hợp chất 9H-carbazole được aryl, benzyl và alkyl hóa
  • 3.3. Tổng hợp các dẫn xuất 6-carboline và ẞ-carboline
    • 3.3.1. Tổng hợp ẞ-carboline sử dụng xúc tác Pd
    • 3.3.2. Tổng hợp β-carboline và 8-carboline sử dụng xúc tác Cu

• KẾT LUẬN

• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

• CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN