高效构建C-N、C-S键合成苯并咪唑衍生物.pdf

聊城大学专业硕士学位论文

摘要

苯并咪唑衍生物是一类重要的有机化合物，因其广泛的生物医药活性，以及在药

物设计和材料科学领域的潜在应用价值，受到了有机合成和药物化学领域的广泛关注。

有效构建碳-杂（C、N、O、S等）键是有机合成中的一项核心任务。交叉偶联反应

（金属催化和无金属催化）作为一种重要的构建碳-杂键的有机合成方法，已经被广

泛应用于构建杂环化合物。通过合理设计反应体系和选择合适的催化体系，可以有效

地构建不同结构的苯并咪唑衍生物，以实现对苯并咪唑分子结构和性质的精准调控。

本论文的研究主要集中在利用交叉偶联反应，高效、经济、便利的构建C-N键和

C-S键，合成一系列的苯并咪唑衍生物。论文共分为两个部分，第一部分研究了直接

亲核进攻/加成环化和C-H键活化反应合成3-苄基-/3-苄基-2-苯基-苯并[4,5]咪唑[2,1-

b]噻唑；第二部分研究了过渡金属催化偶联反应或氧化偶联反应多样化生成烯基

咪唑化合物。具体如下：

一、以(Z)-(2,3-二溴-1-丙烯-1-基)苯/(3-溴丙-1-炔-1-基)苯和1H-苯并[d]咪唑-2-硫

醇为原料，通过一锅法无过渡金属催化的直接亲核进攻/加成环化反应，研究了两种

经济、便利和高效的合成3-苄基-苯并[4,5]咪唑[2,1-b]噻唑的方法，合成了多种3-苄基

-苯并[4,5]咪唑[2,1-b]噻唑的衍生物。随后，进一步采取钯催化C-H活化的策略，利用

取代的卤苯对这些衍生物进行了进一步的修饰，得到一系列的3-苄基-2-苯基-苯并[4,5]

咪唑[2,1-b]噻唑衍生物。

二、1,1,3-三苯基-2-炔-1-醇本身是一种高效的合成子。我们以1,1,3-三苯基-2-炔-

1-醇和苯并咪唑为原料，基于阴阳离子对的理念，利用Bi(OTf)3作为催化剂，无需严

格的无水无氧环境，简单高效的合成了不同取代的1-(1,3,3-三苯基丙-1,2-二烯-1-基)-

1H-苯并[d]咪唑。之后，我们使用相同的原料，仅更换催化体系，使用Pd(dppf)Cl2作

为催化剂，成功实现了C-C键的裂解及C-N键的生成，合成了一系列的(Z)-1-苯乙烯

基-1H-苯并[d]咪唑。

关键词：苯并咪唑衍生物；构建C-S键；构建C-N键；亲核加成；无过渡金属催化；

过渡金属催化；C-C键的裂解

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ABSTRACT

Benzimidazolederivativesrepresentacrucialcategoryoforganiccompounds,

attractingsignificantinterestacrossorganicsynthesisandmedicinalchemistryrealmsowing

totheirdiversebiomedicalpropertiesandpromisingprospectsindrugdesignandmaterials

science.Couplingreactions,includingbothmetal-catalyzedandmetal-freevariants,are

importantsyntheticmethodologiesutilizedinthecreationofcarbon-heteroatombonds,

commonlyappliedinthesynthesisofheterocy