咪唑并吡啶的C—H键官能化反应研究进展

刘健 王炳福 李洋 王翠苹 张志强

摘 要：咪唑并吡啶类化合物是典型的含氮杂环化合物，广泛的存在于天然产物和药物中。咪唑并吡啶的C-H键官能化反应研究一直以来备受化学家的关注，也为新型杂环体系的合成开辟了新的大门。本文根据反应类型的不同，综述了近年来咪唑并吡啶的C-H键官能化反应研究进展。

关键词：咪唑并吡啶；C-H键官能化；研究进展

咪唑并吡啶类化合物是典型的含氮杂环化合物，因其具有特殊的结构、性质和生物活性而被广泛应用于新药物研发领域，包括治疗精神疾病、心脏病、恶性肿瘤、脑血管病变、骨质疏松、胃肠炎、肝炎、感染性疾病以及癌症等，目前，已有多种包含咪唑并吡啶骨架的药物被应用到临床上。除了药用价值外，化学工作者还将其应用到生物探针、荧光材料、染料和光电材料等领域，现如今，咪唑并吡啶骨架结构单元越来越受到广泛的关注。咪唑并吡啶的C-3位是个活性位点，能够发生很多官能化反应，如烷基化反应、烯基化反应、芳基化反应以及酰基化反应等，具体反应如下所述。

1 咪唑并吡啶的C-H键官能化反应研究

1.1 咪唑并吡啶的C-3烷基化反应

2017年，Alakananda[1]课题组报道了以碘苯二乙酯（PIDA）催化的2-苯基咪唑并吡啶和吗啡啉的直接C-3烷基化反应，该反应无需使用任何溶剂，室温下反应5分钟即可顺利得到目标产物，收率为92%。

1.2 咪唑并吡啶的C-3烯基化反应

Alakananda等人[2]利用2-苯基咪唑并吡啶和苯乙烯在DMSO溶剂中，以醋酸钯作为催化，TBAT作添加剂，在氧气氛围中可较高收率地得到了含有咪唑并吡啶结构的化合物。

1.3 咪唑并吡啶的C-3芳基化反应

2009年，詹海英课题组[3]直接利用咪唑并吡啶和苯在醋酸钯催化下，碳酸银为氧化剂，特戊酸为添加剂，DMF溶剂中，在氧气氛围下，通过直接交叉偶联反应合成了3-苯基咪唑并[1，2-a]吡啶化合物。

1.3 咪唑并吡啶的C-3酰基化反应

2015年，谭景文[4]等报道了2-甲基咪唑并吡啶和二甲基亚砜的單酰基化反应，反应是在醋酸铜作催化剂、醋酸作添加剂、氧气氛围下进行的，通过实验研究可以知道，该反应是自由基型反应，羰基中的氧来自氧气。

2 结语

本文对近年来咪唑并吡啶的C-H键功能化反应研究的最新进展进行了简要综述，综合以上，咪唑并吡啶的多种官能化反应被开发出来，但仍存在贵金属催化剂的使用、配体以及大量氧化剂的使用、高温、反应时间长等不足，因此，开发更为环境友好、简洁高效、符合“绿色化学”要求的方法非常重要。

参考文献：

[1] Mondal S， Samanta S， Singsardar M， et al. Aminomethylation of Imidazoheterocycles with Morpholine [J]. Organic Letters， 2017， 19（14）.

[2] Ghosh M， Naskar A， Mitra S， et al. Palladium-Catalyzed α-Selective Alkenylation of Imidazo[1，2-a]pyridines through Aerobic Cross-Dehydrogenative Coupling Reaction [J]. Cheminform， 2015， 2015（4）： 715-718.

[3] Wang S， Liu W， Cen J， et al. Pd-catalyzed oxidative cross-coupling of imidazo[1，2-a]pyridine with arenes [J]. Tetrahedron Letters， 2014， 45（31）： 1589-1592.

[4] Cao H， Lei S， Li N， et al. ChemInform Abstract： Cu-Catalyzed Selective C3-Formylation of Imidazo[1，2-a]pyridine C—H Bonds with DMSO Using Molecular Oxygen. [J]. Chemical Communications， 2015， 51（10）：1823-5.