二氯化錫是一種重要的還原劑,同時也是一種良好的催化劑,具有較高的反應活性和選擇性,可以有效的促進多官能團化合物的分子內及分子間的還原環化反應。而雜環化合物是一類非常重要的有機化合物,它們不僅存在于許多具有重要生理活性的天然產物中,而且也會作為緩蝕劑,抗衰老藥物,敏化劑,穩定劑等存在于醫藥,農藥及其它重要的化工產品中,因此雜環化合物的合成一直都是有機化學領域的重要課題。本文主要介紹了二氯化錫催化 C-N 鍵、N-N 鍵及 C-S 鍵的形成從而合成一系列雜環化合物的研究進展。
1 催化 C-N 鍵的形成
二氯化錫可以有效的促進分子內及分子間的還原環化反應形成 C-N 鍵,例如 2005 年 Scicinski[1]課題組報道了在微波條件下,以SnCl2·2H2O 做還原劑促進鄰硝基苯胺和羧酸一步高效地合成了一系列苯并咪唑類化合物,反應收率最高可達 100 %,反應時間僅需 5 min。
同年,Kurth[2]課題組報道了 N-芳基取代的鄰硝基苯甲酰胺與SnCl2在 0.02 M HCl-RCH2OH 溶液中發生的反應,一步合成了 3-芳基取代的喹唑啉酮類化合物,而且對于 N-芳基上有吸電子取代基的鄰硝基苯甲酰胺該反應仍然能夠發生。由于 3-芳基取代的喹唑啉酮類化合物用普通的方法很難合成,所以該報道在該類化合物的合成上具有非常重要的意義。
在前人工作的基礎上,Haley[3]課題組嘗試了以 SnCl2·2H2O 做路易斯酸,催化 2-\\(苯偶氮基\\)氰苯發生分子內的環化反應,生成了 2H-吲唑類化合物。
最近,Duan[4]課題組也報道了在 SnCl2·2H2O 的作用下促進 2-硝基-5-取代的苯胺席夫堿發生還原環化反應,合成了一系列 2,5-二取代苯并咪唑類化合物,反應在室溫條件下即可發生。
Shi 課題組在研究二氯化錫催化合成雜環化合物方面也做了大量而系統的工作,2008 年該課題組報道了 SnCl2·2H2O 作用下,1,2-二酮與鄰硝基苯胺、苯并呋咱、1,2-二硝基苯的分子間的還原環化反應,一步直接合成了喹惡啉衍生物[5]。
該課題組通過研究發現SnCl2·2H2O 作用下取代苯環上鄰位的硝基具有很強的還原偶聯成環的特性,于是在此基礎之上又嘗試了 SnCl2·2H2O 作用下,鄰硝基苯甲酰胺與鹵代酮[6]、酮[酸[6]、異硫氰酸酯[7]以及靛紅[8]的反應,成功地合成了一系列喹唑啉酮類化合物,大大拓展了二氯化錫的應用范圍?!?】
2 催化 N-N 鍵的形成
近年來,對于 N-N 鍵的形成已有很多文獻報道,但 SnCl2催化 N-N 鍵形成的文獻報道還比較少。2006 年 Kundu[9]課題組報道了SnCl2催化1-\\(2-硝基苯基\\)-3,4-二氫異喹啉發生分子內的還原環化反應,高效的合成了一系列吲唑類化合物。這是首篇報道利用SnCl2構建 N-N 鍵的文獻,反應條件溫和\\(室溫即可反應\\),反應時間短,收率高?!?】
Shi[10]課題組也報道了在 SnCl2·2H2O 作用下,促進鄰硝基芐胺發生分子內的還原環化反應,形成 N-N 鍵,合成了一系列 2-芳基-2H-吲唑化合物。
3 催化 C-S 鍵的形成
Bez課題組研究了在催化量的 SnCl2·2H2O 作用下,促使醛、酮與 1,2-乙二硫醇發生反應生成了相應的保護產物 1,3-二硫雜環戊烷類化合物。反應在無溶劑條件下進行,微波 3 min 即可以較高的收率得到目標產物,操作簡便,環境友好?!?】
二氯化錫試劑在有機合成上的應用,是近年來有機合成方法學中最活躍的研究領域之一。本文在查閱相關文獻的基礎上,研究了二氯化錫在催化合成雜環化合物方面的應用,為構建一些結構奇特且具有潛在生物活性的雜環骨架提供了有效的參考。