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摘要
C-N 键是自然界中最常见的化学键之一,广泛存在于有机大分子和
生物分子当中。如何绿色、高效地断裂C-N 键一直是化学学科的热点
问题。N-脱甲基反应是C-N 键断裂的一种形式,高效的N-脱甲基反应
对化学合成、生物碱衍生、药物合成等具有重要意义。酰胺是一种常
见的化合物,在医药、染料、农药、化工方面都占有重要地位,目前
酰胺类药物大约占已注册药物的25% 。酰胺相较于胺,更难以发生氧
化反应和亲核取代反应,所以酰胺的N-脱甲基反应一直是有机合成的
难题。
本文建立了一种新的酰胺N-脱甲基反应的方法。反应利用N-氟代
双苯磺酰胺(NFSI)作为氧化剂,乙酰丙酮铜作为催化剂,通过连续的单
电子转移-氢原子转移-水解过程,将N- 甲基酰胺转化为对应的甲醇基
胺,再由甲醇基胺分解得到N-脱甲基产物。本文通过一系列的优化实
验,得到了最佳的反应条件。利用最佳的反应条件,对30 余种不同的
N- 甲基酰胺进行N-脱甲基反应实验。通过循环伏安法、仪器分析、同
位素标记法等方法,对反应的机理进行了推测及证明。反应具有反应
条件温和、底物适用性广的特点。这一方法解决了酰胺难以发生N-脱
甲基反应的难题。
关键词:N-脱甲基反应;酰胺;NFSI;铜催化
1
Abstract
The C-N bond is one of the most common chemical bonds in nature,
and it is widely found in organic macromolecules and biomolecules. How to
break the C-N bond greenly and efficiently has always been a hot issue in the
discipline of chemistry. The N-demethylation reaction is a form of C-N bond
breaking, and the efficient N-demethylation reaction is of great significance
for chemical synthesis, alkaloid derivation, and drug synthesis. Amide is a
common compound that occupies an important position in medicine, dyes,
pesticides, and chemicals. At present, amide drugs account for about 25% of
registered drugs. Compared with amines, amides are more difficult to
undergo oxidation and nucleophilic substitution reactions, so the N-
demethylation of amides has always been a problem in organic synthesis.
In this paper, a new method for N-demethylation of amides is
established. The reaction uses N-fluorobisbenzenesulfonamide (NFSI) as the
oxidant and copper acetylacetonate as the catalyst to convert N-
methylamides to the corresponding carbonolamines through a successive
single electron transfer-hydrogen atom transfer-hydrolysis process, and
carbonolamines decompose to N-demethylated amides. In this paper, through
a series of optimization experiments, the best reaction cond
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