本文選題：氮雜環(huán)丁烷 + 開環(huán)反應(yīng)�。� 參考：《化學(xué)進展》2017年Z2期

【摘要】：本文系統(tǒng)總結(jié)了非對稱氮雜環(huán)丁烷的區(qū)域選擇性開環(huán)反應(yīng)。氮雜環(huán)丁烷的開環(huán)反應(yīng)主要包括親核開環(huán)、Stevens重排擴環(huán)及消除開環(huán)反應(yīng)等。其中,親核開環(huán)反應(yīng)是氮雜環(huán)丁烷的主要開環(huán)方式。開環(huán)的區(qū)域選擇性與氮雜環(huán)丁烷取代基結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。氮雜環(huán)丁烷相對比較穩(wěn)定,其開環(huán)通常需要路易斯酸催化或者先轉(zhuǎn)化成季銨鹽才可以發(fā)生,因此,其開環(huán)反應(yīng)的區(qū)域選擇性受電子效應(yīng)的影響比較明顯。鄰位帶有不飽和官能團的氮雜環(huán)丁烷及其季銨鹽一般發(fā)生氮原子與帶有不飽和官能團的碳原子之間化學(xué)鍵的斷裂,這是因為如芳基、烯基、氰基、�；�、甲酸酯基和甲酰胺基等不飽和官能團的共軛效應(yīng)可以穩(wěn)定其連接的碳原子在開環(huán)時形成的過渡態(tài)或者中間體,使該C—N鍵更容易斷裂。如親核開環(huán)反應(yīng),親核試劑一般進攻芳甲位、烯丙位或連有氰基或甲酸酯基或甲酰胺基的鄰位碳原子,電子效應(yīng)起主要作用。對于2-烷基取代的氮雜環(huán)丁烷及其季銨鹽,大位阻或者親核性強的親核試劑的開環(huán)反應(yīng)一般發(fā)生在位阻小的氮鄰位碳原子,空間效應(yīng)起主要作用。分子內(nèi)的親核開環(huán)反應(yīng)主要受反應(yīng)過程中環(huán)大小的控制,一般有利于經(jīng)過三元環(huán)、五元環(huán)、六元環(huán)和七元環(huán)過程開環(huán)得到開環(huán)產(chǎn)物。氮雜環(huán)丁烷是一類非常重要的含氮雜環(huán)化合物,通過總結(jié)和分析氮雜環(huán)丁烷的開環(huán)反應(yīng)及其區(qū)域選擇性,可以更好地認識和利用這類反應(yīng),通過有效地預(yù)測和控制開環(huán)反應(yīng)的方向,來制備所需的有機化合物。希望本文能夠促進氮雜環(huán)丁烷開環(huán)反應(yīng)在有機化學(xué)中的發(fā)展與應(yīng)用。
[Abstract]:The region selective ring opening reaction of asymmetric heterocyclic butane was systematically summarized in this paper. The ring opening reactions of azacyclic butane mainly include nucleophilic ring opening Stevens rearrangement and elimination of ring opening reaction. The nucleophilic ring-opening reaction is the main ring-opening mode of nitrogen heterocyclic butane. The region selectivity of ring opening is closely related to the substituent structure of azacyclic butane. Nitrogen heterocyclic butane is relatively stable, its ring opening usually requires Lewis acid to catalyze or convert to quaternary ammonium salt, therefore, the region selectivity of ring opening reaction is obviously affected by electron effect. N-heterocyclic butane and its quaternary ammonium salts with unsaturated functional groups generally break the chemical bonds between nitrogen atoms and carbon atoms with unsaturated functional groups, such as aryl, alkenyl, cyanide, acyl, The conjugation effect of unsaturated functional groups such as formate group and formamide group can stabilize the transition state or intermediate formed by the connected carbon atoms during the opening of the ring, which makes the C-N bond easier to break. For nucleophilic ring-opening reactions, nucleophilic reagents generally attack aromatics, allylic sites or o-carbon atoms with cyanide or formate groups or formamide groups, and the electron effect plays a major role. For 2-alkyl-substituted N-heterocyclic butane and its quaternary ammonium salts, the ring-opening reactions of large steric resistance or strong nucleophilic reagents generally occur in nitrogen-ortho-carbon atoms with small in-situ hindrance, and the spatial effect plays a major role. The nucleophilic ring opening reaction in the molecule is mainly controlled by the size of the ring in the reaction process, and it is generally favorable to obtain the ring opening product through the three ring, five member ring, six member ring and seven member ring process. Heterocyclic butane is a very important class of nitrogen-containing heterocyclic compounds, which can be better recognized and utilized by summarizing and analyzing the ring-opening reactions and their regioselectivity of aza-heterocyclic butane. The desired organic compounds were prepared by effectively predicting and controlling the direction of the ring-opening reaction. It is hoped that this paper will promote the development and application of ring-opening reaction of azacyclic butane in organic chemistry.
【作者單位】： 北京化工大學(xué)理學(xué)院有機化學(xué)系化工資源有效利用國家重點實驗室;
【基金】：國家重大基礎(chǔ)研究項目(No.2013CB328905) 國家自然科學(xué)基金項目(No.21372025,21172017)資助~~
【分類號】：O621.25

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1829016