金属迁移策略在含氮环杂环化合物合成中的应用文献综述

金属迁移策略在含氮环杂环化合物合成中的应用

引言

氮元素是生命体的重要构成元素，因此，含氮类化合物在药物的研发和使用中占有极大的地位。2020年，一种新型冠状病毒引起的肺炎的出现，又引发了人们对新药的探索和对已有药物的深入研究。其中，一种名为法匹拉韦的药物脱颖而出，被证明具有良好的临床治疗效果。法匹拉韦就是一种含有吡嗪母核结构的含氮杂环的化合物。并且，世界经典的三大药物青霉素、阿司匹林和安定中，除阿司匹林外，其余两种药物都含有氮杂环结构。由此可见，对于合成含氮化合物尤其是氮杂环结构的方法学研究是非常有意义且必要的。

含氮环杂环化合物的合成主要面临两大挑战，其一是碳氮键的生成问题，其二是成环问题。近年来，过渡金属催化合成含氮杂环化合物的研究取得了许多成果。过渡金属作为催化剂在金属有机化学领域应用广泛，常用的过渡金属包括钴（Co）、铑（Rh）、钯（Pd）和铱（Ir）等等。2010年，瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予了赫克、根岸英一和铃木章，以表彰他们在 “钯催化交叉偶联反应”研究领域做出的杰出贡献。

1. 钯金属的迁移类型

过渡金属能以配位的方式发生迁移，达到碳氢键活化的作用。本文总结了钯作为过渡金属的代表，在分子结构上的各种迁移方式以及相关运用。

1.1芳基向芳基位置的钯迁移方式

Heck反应是目前已知的一种经典偶联反应，它利用卤代烃和不饱和烃在钯催化下来得到反式产物。2002年，Richard C. Larock 课题组在进行钯催化不对称邻碘联苯和丙烯酸乙酯的烯烃化反应时，除了得到目标产物2外，也得到了产物3（图1-1）[^[1]]。由此提出了钯能在芳环间进行1,4-迁移的可能性。之后，又出现了一批人对芳环向芳环位置的1,4-钯迁移进行了深入探索，拓展了其在多元环化合物合成中的应用[^[2]]。