基于異腈的鎳催化Hetero-Pauson-Khand反應(yīng)研究
本文選題:類(lèi)Pauson-Khand反應(yīng) + 異腈; 參考:《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:Pauson-Khand(PK)反應(yīng),通常是由鈷、銠、鈀、鉬等過(guò)渡金屬催化的烯、炔和一氧化碳的環(huán)加成反應(yīng),是合成環(huán)戊烯酮最有用的方法。異腈與一氧化碳互為等電子體,是一種穩(wěn)定的碳烯,其參與的Hetero-Pauson-Khand(HPK)反應(yīng)不但簡(jiǎn)化了反應(yīng)裝置,還可以合成噻吩并[2,3,b]吲哚類(lèi)衍生物,且這些衍生物不僅具有良好的生物學(xué)活性,還在材料學(xué)上有一定的應(yīng)用。傳統(tǒng)的PK反應(yīng)雖然具有優(yōu)越的原子經(jīng)濟(jì)性和良好的底物適用性,但仍不可避免的存在一些局限性:如貴金屬催化劑的使用量較大,產(chǎn)率不高,反應(yīng)條件苛刻等。第一章綜述了HPK型反應(yīng)、鎳催化的反應(yīng)概述以及異腈參與的雜環(huán)化合物的合成。第二章構(gòu)建了一種以鄰炔基異硫氰酸酯和異腈為原料,由Ni(acac)_2催化,發(fā)生HPK反應(yīng),合成多取代噻吩并[2,3,b]吲哚類(lèi)衍生物的新方法。通過(guò)條件優(yōu)化,確定了以2-甲基四氫呋喃為溶劑,0.3 mol%的Ni(acac)_2為催化劑,鄰炔基異硫氰酸酯:異腈=1:1.2,80 oC下反應(yīng)合成噻吩并吲哚衍生物的最佳條件。底物拓展的結(jié)果表明,該方法有廣泛的官能團(tuán)耐受性和良好的收率。GC-MS、TEM、XPS等的檢測(cè)結(jié)果以及對(duì)可能中間體的Gaussian calculation,為反應(yīng)機(jī)理的推測(cè)提供了有力的支持。該方法操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高,后處理方便,具有良好的原子經(jīng)濟(jì)性,且未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。所有新合成的化合物均經(jīng)過(guò)IR、~1H NMR,~(13)C NMR及HRMS表征,并借助3a和3s的單晶數(shù)據(jù),確定了目標(biāo)化合物的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Pauson-Khandan (PKK) reaction, usually a cycloaddition of alkene, acetylene and carbon monoxide catalyzed by transition metals such as cobalt, rhodium, palladium, molybdenum, is the most useful method for the synthesis of cyclopentenone. Isonitrile and carbon monoxide are iso-electron bodies, and they are stable carbonene. The Hetero-Pauson-Khandon HPKK reaction not only simplifies the reaction device, but also synthesizes thiopheno [2o 3b] indole derivatives, and these derivatives not only have good biological activity, but also have good biological activity. Also has certain application in the material science. Although the traditional competitive reaction has superior atomic economy and good substrate applicability, there are still some limitations, such as large use of noble metal catalyst, low yield, harsh reaction conditions and so on. In chapter 1, HPK type reaction, nickel catalyzed reaction and synthesis of heterocyclic compounds involving isonitrile are reviewed. In chapter 2, a new method for the synthesis of polysubstituted thiopheno [2o 3nb] indole derivatives from o-alkynyl isothiocyanate and isonitrile by HPK reaction catalyzed by Ni(acac)_2 has been developed. The optimum conditions for the synthesis of thiophene indoles derivatives by reaction of o-alkylidene isothiocyanate and isonitrile 1: 1.2 ~ 80oC using 2-methyltetrahydrofuran as solvent 0.3 mol% Ni(acac)_2 as catalyst were determined. The results of substrate expansion show that the method has extensive functional group tolerance and good yield. The detection results of GC-MSX TEMX and the Gaussian calculationof possible intermediates provide strong support for the prediction of reaction mechanism. The method is simple in operation, high in yield, convenient in post-processing, and has good atomic economy, and has not been reported in literature. All the newly synthesized compounds were characterized by 1H NMR and HRMS, and the exact structure of the target compounds was determined by the single crystal data of 3a and 3s.
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:O621.251
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本文編號(hào):1829740
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