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一直以来,含氮杂环化合物由于其广泛存在于药物、材料、以及活性化合物中,得到了化学研究者的重视。其中含有N-N键骨架的吡唑类以及其衍生物二氢吡唑类杂环化合物在天然产物、药物分子中占有重要地位,近年来合成此类在有机合成中具有重要应用的杂环化合物得到了迅猛的发展。传统的合成二氢吡唑类化合物的方法大致有以下三种:1)联氨与α,β-不饱和醛或酮的环加成反应;2)烷基二卤代物与联氨在微波辅助下的缩合反应;3)重氮或者腈亚胺与另一分子烯烃的1,3-偶极环加成反应。然而,这些传统的方法中相对高的反应温度、严苛的反应条件和方法对底物的限制性大使得这些方法都得不到广泛的应用。 近年来,使用有机催化或者金属催化通过催化环化和环加成反应用以合成二氢吡唑类化合物发展迅速。这类方法条件相对温和简易,对底物官能团的适用性好,贡献出了一系列含氮的五元、六元以及多环的杂环化合物,在有机合成化学中具有非常大的应用前景。 在本论文中,我们使用钯催化的对烯烃的碳胺化反应以及氨酰化反应实现了二氢吡唑类化合物的合成。本论文反应以钯催化剂作为催化剂,二芳基碘盐作为芳基源,在碱存在以及在不需要配体的条件下,合成了一系列二氢吡唑类化合物,在相同条件下,我们通入一氧化碳气体,可以实现二氢吡唑类化合物的酰胺化反应。首先,我们通过对芳基源,钯催化剂,碱,溶剂等因素的考察,建立了最优的反应条件,随后我们考察了该反应的底物适用范围,发现:1)对于末端烯烃没有取代基的β,γ-不饱和腙类底物,改变N-取代基、芳基上取代基,对反应的影响较小;2)二芳基碘代物的芳基含有不同韵取代基是,反应也能很好的发生,含有较大位阻基团如1-萘基时,反应的产率稍有所下降;3)在2-位烯烃含有取代基时,对反应条件中的碱稍作改变,反应效果也非常好;4)最终我们以37-94%的分离收率得到了二氢吡唑类化合物,并通过核磁共振氢谱、碳谱、红外光谱、高分辨质谱等对其结构进行了表征。此外,通过控制实验,Noe实验以及使用氘代-腙底物进行了机理研究。以上研究成果以第一作者发表于Org.Lett.上。在酰胺化反应体系中,由于一氧化碳易对钯催化剂进行配位,反应需在含有配体的情况下实现,对腙类底物而言,芳基上含有不同取代基以及N-上取代基有所变化时,反应均能很好的发生,二芳基碘代物上芳基有不同取代基时也能顺利发生,最终以65-86%的分离收率实现了温和条件的对烯烃的酰胺化反应。