CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.3. TỔNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG DOUBLE C-N COUPLING SỬ DỤNG
XÚC TÁC KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
1.3.1. Phản ứng double C-N coupling sử dụng xúc tác paladi
Một phương pháp đã được Nozaki cùng các cộng sự phát triển năm 2005 để tổng hợp một loạt các dẫn xuất carbazole [53]. Phản ứng ghép cặp Suzuki- Miyaura đã được sử dụng thành công cho phản ứng của o-halophenol với axit o- hydroxyphenylboronic. Thay vì sử dụng các phản ứng ghép 1,2-dihalobenzenes với tác nhân cơ kim trong bước đầu tiên, họ đã sử dụng 1-halo-2-hydroxybenzen để tránh các vấn đề chọn lọc vị trí. Sau đó, cả hai nhóm hydroxyl đã được chuyển đổi thành triflates. Nhìn chung, phản ứng cho hiệu suất cao khi sử dụng các amin thơm và hiệu suất trung bình với các amin khác và amit. Phương pháp này đã được áp dụng cho tổng hợp carbazole alkaloid Mukonine thông qua tổng hợp năm bước tiến hành với hiệu suất 40%.
Sơ đồ 17. Tổng hợp chung của các carbazole thông qua các phản ứng ghép đôi C-N, xúc tác Pd
Trong một nỗ lực để thiết kế các vật liệu quang điện tử mới, nhóm của Langer đã nghiên cứu một phương pháp hai bước để tổng hợp dị vòng indole, chẳng hạn như thieno [3,2-b: 4,5-b'] diindoles, benzothieno [3,2-b], 5-methyl- 5,10-dihydroindolo [3,2-b] indole, 5,7-dihydropyrido [3,2-b: 5,6-b] diindoles và indolo [2,3-b] quinoxalines [54]. Các quá trình này dựa trên các phản ứng Suzuki- Miyaura chọn lọc vị trí của dị vịng chứa 2 nhóm halogen ở vị trí 1 và 2 hoặc axit o-bromophenylboronic với anilin hoặc amin aliphatic. Việc tối ưu hóa bước thứ hai của phản ứng đối với anilin và amin aliphatic cho thấy rằng phối tử bidentate có thể cho hiệu suất hơn trong hầu hết các trường hợp.
Sơ đồ 18. Tổng hợp dị vòng nitơ hợp nhất indol được thực hiện bởi nhóm của Langer
Bằng cách áp dụng phương pháp này, Langer và TS.Trần Quang Hưng cũng đã thiết kế và tổng hợp một loạt các dẫn xuất α-, beta, gama và δ-carboline bằng cách áp dụng chiến lược tương tự [55, 56].
Sơ đồ 19. Tổng hợp các hợp chất carboline thơm thông qua phản ứng double C- N coupling xúc tác [Pd]
Vào năm 2014, Langer và đồng nghiệp đã áp dụng thành công chiến lược này như là một bước quan trọng để tổng hợp biscarbazole. Con đường tổng hợp bao gồm một số bước: một cặp Pd xúc tác ghép nối C-N của biaryl bistriflate với bisriine tạo thành vòng carbazole, sau đó biến đổi methoxy thành một nhóm triflate, và domino xúc tác pd phản ứng N-arylation/oxy hóa C-H của aryl với các dẫn xuất anilin để tạo ra 3,9- và 2,9′- biscarbazoles. Xúc tác Pd2dba3/Xantphos Pd(OAc)2/Xphos được sử dụng cho từng bước tương ứng. Ngược lại, Pd(OAc)2 kết hợp với axit pivalic đã được sử dụng trong bước kích hoạt C-H oxy hóa cuối cùng. Các sản phẩm thu được với hiệu suất từ trung bình đến cao và tính chọn lọc vị trí rất cao cho tất cả các phản ứng.
Sơ đồ 20. Tổng hợp của biscarbazoles
1.3.2. Phản ứng double C-N coupling sử dụng xúc tác đồng
Năm 2008 Willis đã công bố tổng hợp các hợp chất indoles thông qua phản ứng double C-N coupling giữa 2-(2-haloalkenyl)-arylhalogenua và các Anilines, amides, carbamates, xúc tác đồng một (Cu(I)) và ligand 1,2- dimethylethylenediamine đã được sử dụng [57].
Sơ đồ 21. Tổng hợp các hợp chất indoles thông qua phản ứng double C-N coupling xúc tác [Cu]
Tiếp đó Yanzhong, Rasmussen, Chanjuan, Wang đã áp dụng hệ xúc tác này một cách hiệu quả và sáng tao trong tổng hợp các hợp chất dị vòng Nitơ. Yanzhong đã tổng hợp hiệu quả các dị vòng pyrrole, dihydropyrroles và carbazol từ các dẫn xuất amides [58].
Sơ đồ 22. Tổng hợp các dị vòng pyrrole, dihydropyrroles và carbazol từ các dẫn xuất amides
Rasmussen sử dụng xúc tác đồng trong tổng hợp monome N-
Acyldithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrroles đi từ 3-bromothiophen và amide [59]. Chanjuan tổng hợp hiệu quả các dẫn xuất N ‐Arylpyrroles [60].
Sơ đồ 23. Tổng hợp monome N-Acyldithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrroles từ 3- bromothiophen và amide
Sơ đồ 24. Tổng hợp các dẫn xuất N ‐Arylpyrroles từ aniline
Wang công bố phản ứng N,N-diarylation xúc tác CuI/DMEDA của các amides với các di(o-bromoaryl)methanes khác nhau để tạo ra các dẫn xuất 9,10- dihydroacridin đa dạng [61]. Các dẫn xuất 9,10-dihydroacridin được oxy hóa chọn lọc trong điều kiện nhẹ để tạo ra các dẫn xuất acridin, acridinone và acridinium.